DE2525567C2 - Safety warning device - Google Patents

Safety warning device

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DE2525567C2 DE19752525567 DE2525567A DE2525567C2 DE 2525567 C2 DE2525567 C2 DE 2525567C2 DE 19752525567 DE19752525567 DE 19752525567 DE 2525567 A DE2525567 A DE 2525567A DE 2525567 C2 DE2525567 C2 DE 2525567C2
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    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitswarn vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a safety warning device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Vorrichtung ist bereits bekannt (GB-PS 80 507). Such a device is already known (GB-PS 80 507).

Gasfilter-Atmungsgeräte weisen typischerweise eine Filterbüchse auf, die mit einem granulatförmigcn Sorptionsmaterial, wie z. B. Aktivkohle, gefüllt ist. Derartige Filterbüchsen sind jedoch für hochtoxische Gase nur bei verhältnismäßig niedriger Konzentration von z.B. 1% oder niedriger geeignet. Aus diesem Grunde werden vor dem Gesicht zu tragende Filterbüchsen nur für Konzentrationen von toxischen Gasen unter 0,r> 'ό en ι fohlen. Bei höheren Koivjhtr,· lumen verbraucht sich .lie l:ilterhuchsenfüllim>' ^ivac lie r in verhältnismäßig κίι/ογ /ei' inter absurden das toxische das nur teil« · v. Wen·: (i.iher hei einem Retnebsuniall tödlich-giftigi' Cιase austreten. k,r ·■ tie1' Gasmaskenträger die Sättigung seiner Filterbüchse erst dann feststellen, wenn er den Gasgeruch beim Einatmen bemerkt Damit atmet er jedoch bereits das giftige Gas ein, was zu einer bleibenden Gesundheitsschädigung 5 oder in schweren Fällen sogar zum Tod führen kann. Dem Träger verbleibt u. U. nicht genügend Zeit um den gefährdeten Bereich zu verlassen und sich an eine Stelle zu begeben, an der er Frischluft einatmen kann, da das Einatmen des toxischen Gases unter Umständen sehr Gas filter breathing devices typically have a filter canister covered with a granular sorbent material, such as e.g. B. activated carbon is filled. Such filter canisters are only suitable for highly toxic gases at a relatively low concentration of, for example, 1% or lower. For this reason, foal in front of the face bearing filter boxes for concentrations of toxic gases below 0, r> 's ό ι. At higher Koivjhtr, · lumen .lie l : ilterhuchsenfüllim>'^ ivac lie r in relatively κίι / ογ / ei' inter absurd the toxic the only part «· v. Whom ·: (hence in a retnebsunall lethal-poisonous 'Cιase leak. K, r · ■ tie 1 ' gas mask wearer only determine the saturation of his filter canister when he notices the smell of gas when inhaling. However, he is already breathing in the poisonous gas , which can lead to permanent damage to health 5 or, in severe cases, even death. The wearer may not have enough time to leave the endangered area and go to a place where he can breathe fresh air Inhalation of the toxic gas may be very severe

ι ο rasch zur Bewußtlosigkeit führen kann.ι ο can quickly lead to unconsciousness.

Viele bekannten Filtersysteine dieser Art erwärmen sich sehr stark bei hohen Konzentration an toxischen Gasen. Diese Erwärmung, welche zur Folge hat daß die von dem Gasmaskenträger eingeatmete Luft unangeMany known filter systems of this type heat up very strong at high concentrations of toxic gases. This warming, which has the consequence that the Air inhaled by the gas mask wearer unange nehm heiß ist wird bereits als Warnzeichen genutzt. Bei hochtoxischen Gasen kann dieses Warnzeichen jedoch u. U. zu spät kommen. Hinzu kommt daß der Träger der Gasmaske im allgemeinen seine ganze Aufmerksamkeit auf die Ausübung seiner Verrichtungen richten muß, soit is already used as a warning sign. at However, this warning sign may come too late for highly toxic gases. In addition, the carrier of the Gas mask in general has to direct all his attention to the execution of his duties, so daß er demzufolge die Erhitzung der Filterbüchse erst dann bemerkt wenn es bereits zu spät ist um den gefährdeten Bereich zu verlassen. Bei Filterbüchsen, die auf dem Rücken des Gasmaskenträgers getragen werden, ist es außerdem für den Träger wesentlichthat he consequently only notices the heating of the filter canister when it is already too late for the leave the endangered area. With filter canisters that are worn on the back of the gas mask wearer it is also essential for the wearer schwerer, eine erhöhte Temperatur der Filterbüchse festzustellen, insbesondere wenn er sich in einer Streßsituation befindet.heavier, an increased temperature of the filter canister determine, especially if he is in a stressful situation.

Es gibt viele allgemein angewendete hochtoxische Gase, die schwer ermittelbar sind, um ein Warnsignal zuThere are many commonly used highly toxic gases that are difficult to determine to be a warning sign liefern. Zu solchen Gasen gehören das geruch- und geschmacklose Methylbromid, welches zur Gummiherstellung und als Räuchergas in der Lebensmittelherstellung verwendet wird, sowie der in Erdgas und im Kohlenbergbau auftretende Schwefelwasserstoff unddeliver. Such gases include the odorless and tasteless methyl bromide, which is used for rubber production and as a smoke gas in food production, as well as that in natural gas and im Hydrogen sulfide and coal mining occurring das bei der Kohleverbrennung anzutreffende und als Konservierungsmittel sowie als Räuchergas in der Nahrungsmittelindustrie verwendete Schwefeldioxid.that found in coal combustion and as Preservatives and sulfur dioxide used as a smoke gas in the food industry.

Bis jetzt gibt es keine Warnvorrichtung, die unverzüglich auf freiwerdende toxische Gase anspricht und unter den verschiedensten Einsatzbedingungen wie z. B. in chemischen Fabriken und Anlagen verwendbar ist Daher besteht ein Bedarf an einer derartigen Sicherheitswarnvorrichtung, welche durch akustische und/oder optische Mittel nicht nur die in unmittelbarer Nähe der Warnvorrichtung befindlichen und damit den toxischen Gasen ausgesetzten Personen, sondern auch alle anderen Personen warnt, welche sich in Hörabstand der Warnvorrichtung aufhalten und nach kurzer Zeit ebenfalls den toxischen Gasen ausgesetzt sein würden, Up to now there is no warning device which responds immediately to toxic gases released and which can be used under a wide variety of operating conditions such as e.g. B. can be used in chemical factories and plants . who are within listening distance of the warning device and would also be exposed to the toxic gases after a short time,

i<i wenn sie den gefährdeten Bereich nicht sofort verlassen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine der eingangs genannten Gattung entsprechende Sicherheitswarnvorrichtung zu schaffen, die für einen vorgegebenen Dosierwert saurer Gase sensibilisiert ist.i <i if you do not leave the endangered area immediately. The invention has for its object to provide a corresponding one of the initially mentioned type safety warning device which acidic gases for a given dosing value is sensitized.

v> Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Das basische Stickstoff aufweisende Polymer hohen elektrischen Widerstandes ist mit einem vorgegebenen Dosiswert saurer Gase, die zu der Gruppe der SäurenThe basic nitrogen-containing polymer of high electrical resistance has a predetermined value Dose value of acidic gases belonging to the group of acids

bO und Lewissituren gehören, unter Ausbildung einer eine erhebliche Verringerung des elektrischen Widerstandes bewirkenden Menge an elektrolytischen quarternären Amrrioniumsal'/verhindungen reaktionsfähig. Ein stick s'offiialuges l'o!\me'- erfahrt daher bei Kontakt mit dem toxischen das l ■■;■ Yervierlaehung der chemischen •Va!.:;..ii bO and Lewissituren belong, with the formation of a considerable reduction in the electrical resistance causing amount of electrolytic quaternary Amrrioniumsal '/ prevent reactive. A stick s'offiialuges l'o! \ Me'- therefore learns the l ■■; ■ Yervierlaehung the chemical • Va!.:; .. ii

Mwgln likci:c" /iir vorteilhaften weiteren Ausgestai ■ iirig der ! 'In1 ;ii,j' sind in den A.iupr ehe; .' bis 7Mwgln likci: c "/ iir advantageous further Ausgestai ■ iirig der ! 'In 1; ii, j' are in the A.iupr ehe;. ' to 7

angegeben.specified.

Das elektrisch leitfähige Medium kann beispielsweise aus Aktivkohle bestehen. Der Überzug auf der Elektrode bildet eine Sperrschicht, welche elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und dem Medium verhindert Wenn sich der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden stark verringert, löst die in Reihe mit den Elektroden geschaltete Signalvorrichtung ein Tonsignal und/oder ein optisches Signal aus.The electrically conductive medium can consist of activated carbon, for example. The coating on the Electrode forms a barrier layer which provides electrical contact between the electrode and the medium If the electrical resistance between the electrodes is greatly reduced, the in Set off a signal device connected to the electrodes, an audio signal and / or an optical signal.

Der Behälter kann aus Metall, beispielsweise in Form einer Filterbüchse oder eines Drahtkorbes bestehen und die eine der beiden Elektroden bilden. Wenn die Sicherheits warnvorrichtung an einem chemischen Filteratmungsgerät angeordnet ist, wird durch das Warnsignal nicht nur der Träger des Atmungsgerätes unmißverständlich vor gefährlich hohen Konzentrationen an toxischen Gasen gewarnt, vielmehr kann dieser Umstand auch anderen Personen angezeigt werden, vas besonders dann wichtig ist, wenn der Träger aufgrund eingeatmeter toxischer Gas: bewußtlos geworden sein sollte.The container can be made of metal, for example in the form of a filter canister or a wire basket, and which form one of the two electrodes. If the safety warning device is arranged on a chemical filter breathing apparatus, not only the wearer of the breathing apparatus is unmistakably aware of dangerously high concentrations by the warning signal warned of toxic gases, but this fact can also be reported to other people, This is particularly important if the wearer is unconscious due to inhaled toxic gas should have become.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutertThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings explained in more detail

F i g. 1 zeigt im Schaubild von vorn einen Mann, der ein chemisches Filter-Atmungsgerät mit einer derartigen Sicherheitswarnvorrichtung trägt;F i g. 1 shows in the diagram from the front a man who carries a chemical filter respirator with such a safety warning device;

F i g. 2 zeigt in einem größeren Maßstab und teilweise im Schnitt ein zwei Elektroden aufweisendes Ausführungsbeispiel der Warnvorrichtung;F i g. Fig. 2 shows, on a larger scale and partly in section, a two-electrode embodiment of the warning device;

F i g. 3 ist ein schematischer Schaltplan einer optische und akustische Signale liefernden Signalvorrichtung für die Warnvorrichtung;F i g. 3 is a schematic circuit diagram of an optical and signaling device for the warning device which supplies acoustic signals;

F i g. 4 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitswarnvorrichtung, welche eine einzige Sondenelektrode aufweist;F i g. 4 shows in section an embodiment of the safety warning device which has a single probe electrode;

F i g. 5 ist eine schematische Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer derartigen Sicherheitswarnvorrichtung mit einer einzigen Sondenelektrode.F i g. 5 is a schematic illustration of a further exemplary embodiment of such a safety warning device with a single probe electrode.

Das in F i g. 1 dargestellte chemische Filter-Atmungsgerät entspricht einer bekannten Gesichtsmaskenausführung wie z. B. dem von der Firma Mine Safety Appliances Company in Pittsburg, Pa., V.St.A. hergestellten Typ GMP.The in Fig. 1 chemical filter respirator shown corresponds to a known face mask design such. B. that from Mine Safety Appliances Company of Pittsburg, Pa., V.St.A. manufactured type GMP.

Aufgrund seiner beschränkten Kapazität empfiehlt der Hersteller dieses Gerät zum Atmungsschutz gegen toxische Gase und Dämpfe, wenn deren Konzentration nicht über 0,5 Vol.-% beträgt. Das Atmungsgerät ist hier in Verbindung mit einer Sicherheitswarn«orrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es besteht aus einer elektrisch leitfähigen Filterbüchse 11 in Form eines verkupferten Gehäuses aus tiefgezogenem Stahlblech in ovaler Formgebung 12 mit unterer und oberer Abdeckung 13 bzw. 14 am unteren bzw. oberen Ende des Gehäuses 12. Die untere Abdeckung 13 weist eine Sieböffnung 16 auf, die bei Nichtgebrauch der Filterbüchse abgedichtet verschließbar ist. Bei herkömmlichen Atmungsgeräten befindet sich am Boden der Fiiterbüchse ein hier nicht dargestelltes Filter zum Ausfiltern teilchcnförmiger Stoffe wie z. B. toxischer Staub und dgl. Ein Rohr- oder Schlauchslück 17 verbindet eine öffnung in der oberen Abdeckung 14 mit der Gesichtsmaske 18. Das Filterbüchsengehäuse 12 gestatte; einen ungehinderten Gasdurchgang durch die Filtcrliüchse, so daß dementsprechend die Atmungswege de1 trägers ties Geräts ill.er die lüterbiicl^c m:: ί.τ Umgebuiigsiiifi in Verbindung sieben. Due to its limited capacity, the manufacturer recommends this device for breathing protection against toxic gases and vapors if their concentration does not exceed 0.5% by volume. The breathing device is shown here in connection with a safety warning device according to an exemplary embodiment of the invention. It consists of an electrically conductive filter canister 11 in the form of a copper-plated housing made of deep-drawn sheet steel in oval shape 12 with lower and upper cover 13 and 14 at the lower and upper end of the housing 12. The lower cover 13 has a screen opening 16 which when not in use, the filter canister can be closed in a sealed manner. In conventional breathing apparatus there is a filter (not shown here) at the bottom of the filter bushing for filtering out particulate matter such as e.g. B. toxic dust and the like. A pipe or hose gap 17 connects an opening in the top cover 14 with the face mask 18. The filter canister housing 12 allow; unhindered gas passage through the Filtcrliüchse so that accordingly the respiratory tract de 1 carrier device ties ill.er the lüterbiicl ^ cm :: ί.τ Umgebuiigsiiifi combined seven.

Wie Fig.2 zeigt, befindet sich innerhalb der Filterbüchse 11 üblicherweise eine Sorptionsschicht 19 z. B. aus Aktivkohlegranulat Aktivkohle absorbiert sehr viele unterschiedliche toxische Gase einschließlich 5 organischer Dämpfe wie z. B. Alkylhalogene. Außerdem dient die Aktivkohle als elektrisch leitfähiges Medium für die Sicherheitswarnvorrichtung.As FIG. 2 shows, there is usually a sorption layer 19 inside the filter canister 11 z. B. from activated charcoal granulate activated charcoal absorbs many different toxic gases including 5 organic vapors such as B. alkyl halogens. aside from that the activated carbon serves as an electrically conductive medium for the safety warning device.

Das herkömmliche chemische Filter-Atmungsgerät wird teilweise als ein integraler Bestandteil derThe conventional chemical filter respirator is used in part as an integral part of the

ίο Sicherheitswarnvorrichtung verwendet, wozu außerdem noch folgende Teile vorgesehen sind: Als Elektroden sind beispielsweise zwei in einem gegenseitigen Abstand angeordnete Elektrodensonden 22 und 23 aus Kupfer in die Sorptionsschicht 19 eingebettet Dieίο Safety warning device used, for which the following parts are also provided: As Electrodes are, for example, two electrode probes 22 and 23 arranged at a mutual distance of copper embedded in the sorption layer 19 Elektroden sind starr an dem Behältergehäuse 12 wie z. B. der Behälterseitenwand befestigt, wobei jede Elektrode teilweise über das Gehäuse nach außen vorsteht Die Sonden sind an dem Gehäuse vermittels eines haftenden, tragfähigen polymeren BefestigungsElectrodes are rigidly attached to the container housing 12 like z. B. the container side wall, with each electrode partially over the housing to the outside The probes are attached to the housing by means of an adhesive, load-bearing polymeric attachment mittels 20 wie z. B. einem Epoxiharz mit elektrisch isolierenden Eigenschaften befestigt Das Befestigungsmittel 20 umschließt die Sondenelektroden über eine kurze Strecke innerhalb der Filterbüchse, so daß ein Kurzschluß zwischen den Elektroden über die Filterby means of 20 such. B. an epoxy resin with electrical insulating properties attached The attachment means 20 encloses the probe electrodes via a short distance inside the filter canister, so that a short circuit between the electrodes and the filter büchsenwandung ausgeschlossen ist. Das Sorptionsmit tel 19 ist in einer Schicht angeordnet und bildet einen elektrisch leitfähigen Weg zwischen den beiden Elektroden 22 und 23. Wie Fig.2 zeigt, sind die beiden SondenelektrodenBush wall is excluded. The sorbent tel 19 is arranged in a layer and forms an electrically conductive path between the two Electrodes 22 and 23. As Fig.2 shows, the two probe electrodes are

so 22 und 23 jeweils mit einem basischen Stickstoff enthaltenden Polymerüberzug 24 versehen. Dieser Überzug 24 bildet zunächst eine Sperrschicht, welche die Ausbildung einer elektrischen Verbindung zwischen den Elektroden über das Aktivkohlegranulat verhindert,so 22 and 23 each with a basic nitrogen containing polymer coating 24 provided. This coating 24 initially forms a barrier layer, which prevents the formation of an electrical connection between the electrodes via the activated carbon granulate, da diese Sperrschicht einen hohen elektrischen Widerstand aufweist. Außerdem ist der Überzug dadurch gekennzeichnet, daß er in der Lage ist, mit einer Schwellwertdcsis bestimmter toxischer Gase zu reagieren und eine ausreichend große Menge an eiektrolyti-because this barrier layer has a high electrical resistance. In addition, the coating is thereby characterized in that it is able to react with a threshold value dcsis of certain toxic gases and a sufficiently large amount of electrolytic sehen quarternären Ammoniumsalzgruppen im Polymeren zu bilden, so daß der elektrische Widerstand wesentlich herabgesetzt wird.see quaternary ammonium salt groups form in the polymer, so that the electrical resistance is significantly reduced.

Der Polymerüberzug wird auf die Elektroden mittels bekannter Beschichtungsverfahren aufgebracht, bei spielsweise dadurch, daß die Sonden in eine Lösung des Polymeren in einem flüchtigen Lösungsmittel eingetaucht und dann herausgezogen werden, wonach man das Lösungsmittel verdampfen läßt. Zur Ausbildung des Überzuges 24 geeignete Polymere, welche basischen Stickstoff enthalten, sind Polyvinylpyridin, Polyvinylamin und substituierte Amine, Aminostyrolpolymer, Polyvinylpiperidin, aminierte Polymere und Copolymere, sowie Gemische der vorgenannten Polymeren und mit anderen Polymeren. Copolymere aus Monomeren, The polymer coating is applied to the electrodes by known coating methods, for example by immersing the probes in a solution of the polymer in a volatile solvent and then pulling them out, after which the solvent is allowed to evaporate. Polymers which are suitable for forming the coating 24 and which contain basic nitrogen are polyvinylpyridine, polyvinylamine and substituted amines, aminostyrene polymer, polyvinylpiperidine, aminated polymers and copolymers, as well as mixtures of the aforementioned polymers and with other polymers. Copolymers from monomers,

M die basischen Stickstoff enthalten und Monomeren, die keinen basischen St ckstoff enthalten, sollten einen ausreichend hohen Anteil an basischen Stickstoff aufweisenden Monomeren enthalten, damit der elektrische Widerstand in der gewünschten Weise verringertM contain the basic nitrogen and monomers that contain contain no basic nitrogen, should have a sufficiently high proportion of basic nitrogen containing monomers, so that the electrical resistance is reduced in the desired manner

ho werden kann. Geeignete Monomere für die Copolymerisicrung zu den vorgenannten Polymeren sind Vinylverbindungen, Diene wie z. ß. Butadien, Isopren und Chloropren, Styrol. Λ Tvlnitril, Vin\UiceUH. Methacrylsäure und Atliylacryiaho can be. Suitable monomers for copolymerization to the aforementioned polymers are vinyl compounds, dienes such. ß. Butadiene, isoprene and Chloroprene, styrene. Λ Tvlnitril, Vin \ UiceUH. Methacrylic acid and Atliylacryia

l'ie mit -.lent basi-, hen Stickstoff des Überzugs 24 elektronische quanc nare Ammoniumsalze bildenden hoch'.oxischcn Gase u lfassen organische und anorganischen Sau: . ii. in wällr 'er I .ösiiru· Saurer. MIHpnHe ( ;;ιςρl'ie with -.lent basic nitrogen of the coating 24 electronic quanc nare forming ammonium salts Highly toxic gases include organic and inorganic Sau:. ii. in wällr 'er I .ösiiru · Saurer. MIHpnHe (;; ιςρ

und Alkylhalogene. Zu den Säuren rechnen Schwefelwasserstoff, Salzsaure, Salpetersäure, Essigsaure, Ameisensäure, Chromsäure, Chloressigsäure, Selenwasserstoff und Zyanwasserstoff. Die in wäßriger Lösung Säuren bildenden Gase sind Stickoxide und Schwefel· ■; dioxid. Die A'kylhalogene umfassen Äthyl oder Methylchloride Λ -bromide.and alkyl halogens. The acids include hydrogen sulfide, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, chromic acid, chloroacetic acid, hydrogen selenide and hydrogen cyanide. The gases which form acids in aqueous solution are nitrogen oxides and sulfur · ■; dioxide. The alkyl halogens include ethyl or methyl chloride Λ -bromide.

Die chemisch. ~·η Vorgänge bei Bildung quarternärer Verbindungen aus den vorgenannten Stickstoffverbindungen mit toxischen Gasen sind bekann·. Dabei werden die basische Stickstoffatome enthaltenden Verbindungen in feste Polyelekirolyten umgewandelt. Die elektrische Leitfähigkeit der Elektrolyten ist abhängig von dem Typ und der Konzentration der toxischen Gase, der Feuchtigkeit und der Umgebungs- r> temperatur. Außerdem ist bekannt, daß die Anwesenheit von Weichmachern wie /.. B. Butyllactat und Dibuiyltartrat in Stickstoffverbindungen wie z. B. Poly-4-vinylpyridin diese Umwandlung in einen PoIyelektrolyten begünstigt. -'"The chemical. ~ · Η processes in the formation of quaternary Compounds from the aforementioned nitrogen compounds with toxic gases are known ·. Thereby the basic nitrogen atoms are contained Compounds converted into solid polyelectrolytes. The electrical conductivity of the electrolyte is depending on the type and concentration of the toxic gases, the humidity and the ambient r> temperature. It is also known that the presence of plasticizers such as / .. B. butyl lactate and dibuiyl tartrate in nitrogen compounds such. B. Poly-4-vinylpyridine this conversion into a polyelectrolyte favored. - '"

Der ohmsche Anfangswiderstand des Polymerüberzugs auf der Elektrode ist sehr hoch und beträgt beispielsweise mehr als 1 χ ΙΟ10Ohm. Nach Ausbildung einer ausreichend hohen Anzahl quarternärer AmmoniumgrupDen durch Berührung mit Schwellwertpegeln -"j von toxischem Gas des vorgenannten Typs (z. B. bei einer Konzentralion von 1000 PPM oder 1 Teil auf 10J Teile) fällt der ohmsche Widerstand um menrere Größenordnungen auf beispielsweise 1 χ 10* bis 1 χ 10*1 Ohm ab. Nach Beginn der Quartemisierungsre- j,, aktion tritt der nicht erwartete Effekt auf, daß die granulatförmigen Aktivkohleteilchen an der Polymeroberfläche anhaften, so daß ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Aktivkohle und dem umgewandelten Polymerelektrolyten erhalten wird. Wie weiter r> unten ausgeführt, wird der Stromkreis der Signalvorrichtung beim unteren ohmschen Widerstand geschlossen, wobei ein akustisches und/oder ein optisches Signal ausgelöst wird. Die Ansprechzeit für den ausgeprägten Widerstandsabfall hängt von mehreren Faktoren wie 4<> z. B. der Dicke des Polymerüberzugs, dem Prozentgehait an Stickstoff im Polymeren und der Reaktivität des toxischen Gases ab.The initial ohmic resistance of the polymer coating on the electrode is very high and is, for example, more than 1 χ ΙΟ 10 ohms. After a sufficiently high number of quaternary ammonium groups has formed through contact with threshold levels - "j of toxic gas of the aforementioned type (e.g. at a concentration of 1000 PPM or 1 part to 10 J parts) the ohmic resistance drops by several orders of magnitude to, for example, 1 χ 10 * to 1 χ from 10 * 1 Ohm. After the start of Quartemisierungsre- j ,, action occurs on the unexpected effect that the granular activated carbon particles adhered to the polymer surface, so that a good electrical contact between the activated carbon and the converted polymer electrolyte As explained further below, the circuit of the signaling device is closed at the lower ohmic resistance, with an acoustic and / or an optical signal being triggered the thickness of the polymer coating, the percentage of nitrogen in the polymer and the reactivity of the toxic gas.

Das in der Filterbüchse zwischen den beiden Elektroden befindliche, elektrisch leitfähige Medium -r. besteht vorzugsweise aus Kohlenstoff, da dieser sehr wirksam und zudem preiswert ist. In chemischen Filter-Atmungsgeräten wird daher im allgemeinen Aktivkohle als Sorptionsschicht verwendet. Somit brauchen zur Ausbildung einer preiswerten Warnvor- w richtung lediglich die beiden Elektroden mit der bereits vrvrhanHpnpn ^r*rntir\nccr~Hi/*ht in R#»riihnino cr^Krar^ht . — , —o o , The electrically conductive medium located in the filter sleeve between the two electrodes -r. is preferably made of carbon, as this is very effective and also inexpensive. In chemical filter respirators, therefore, activated carbon is generally used as a sorbent layer. Thus, only the two electrodes with the already vrvrhanHpnpn ^ r * rntir \ nccr ~ Hi / * ht in R # »riihnino cr ^ Krar ^ ht need to form an inexpensive warning device. -, - oo ,

zu werden.to become.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Quarternisierung von Polyvinylpyridin durch Umset- zung mit Methylbromid oder -chloridgas in Anwesenheit von Aktivkohlegranulat katalysiert wird. Das zeigt sich bei Vergleich der Geschwindigkeiten des elektrischen Widerstandsabfalls mit und ohne Aktivkohle Surprisingly, it has been found that the quaternization of polyvinylpyridine is catalyzed by reaction with methyl bromide or methyl chloride gas in the presence of activated charcoal granules. This can be seen when comparing the speeds of the drop in electrical resistance with and without activated carbon

Die in der Zeichnung allgemein mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnete Signalvorrichtung umfaßt eine elektrische Schaltung, die in dem Vorrichtungsgehäuse 26 untergebracht ist Die Schaltung ist gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert Die Signalvorrichtung 25 umfaßt einen hier nicht dargestellten Stecker oder eine entsprechend ausgebildete Klemm- oder Kupplungsvorrichtung zum Anschluß der eingebauten Elektrodensonden an die Schaltung. Somit läßt sich die Signalvorrichtung 25 von den Elektroden abnehmen, beispielsweise wenn die Filterbüchsenfüllung verbraucht oder unbrauchbar geworden ist. Vermittels der Signalvorrichtung kann entweder ein akustisches Warnsignal oder ein Leuchtsignal durch eine Lampe 27 abgegeben werden, und beide Signale können auch gleichzeitig erzeugt werden. Der zur Auslosung des akustischen und/oder des optischen Alarmsignais erforderliche Widerstandsabfall wird durch Umwandlung des Überzuges in ein elektrolytisches, quarternares Ammoniumsalz in Anwesenheit der vorgenannten toxischen Gase erhalten, indem zwischen den Elektroden 22 und 23 durch unmittelbaren Kontakt mit den Teilchen der Aktivkohleschicht 19 eine elektrisch leitfähige Brücke ausgebildet wird. The signaling device, generally designated by the reference numeral 25 in the drawing, comprises an electrical circuit which is accommodated in the device housing 26. The circuit is electrically isolated from the housing the built-in electrode probes to the circuit. The signal device 25 can thus be removed from the electrodes, for example when the filter canister filling has been used up or has become unusable. By means of the signaling device, either an acoustic warning signal or a light signal can be emitted by a lamp 27, and both signals can also be generated simultaneously. The drop in resistance required to trigger the acoustic and / or optical alarm signal is obtained by converting the coating into an electrolytic, quaternary ammonium salt in the presence of the aforementioned toxic gases, by creating an electrical between the electrodes 22 and 23 through direct contact with the particles of the activated carbon layer 19 conductive bridge is formed.

Eine zur Erzeugung eines akustischen Signals und eines optischen Signals bei gefährlich hoher Konzentra tion toxischer Gase dienende Signalvorrichtung 25 ist in F i g. 3 dargestellt. Die Leitungen 28 und 29 sind in der vorstehend beschriebenen Weise mit den Sondenelektroden 22 b/w. 23 verbunden. Wenn die elektrisch isolierende Sperrschicht an einer Elektrode unversehrt ist, hat der elektrische Widerstand zwischen den Leitungen 28 und 29 einen verhältnismäßig hohen Wert und beträgt beispielsweise mehr als 10'° Ohm Damit isi die Stromstärke aufgrund des positiven Potentials der Batterie öl durch die Reihenschaltung aus den Widerständen R 4, R 5 und den hohen effektiven Widerstand zwischen den Leitungen 28 und 29 sehr niedrig. Die Basis des Transistors ζ) 3 befindet sich damit nahe/u auf dem positiven Batteriepotential, so daß der Transistor im Sperrzustand gehalten ist. Der Kollektor des Transistors Q 3 ist mit einer Leuchtdiode D I und einem Oszillatorkreis verbunden, welcher aus den Transistoren Q\ und Q 2. den Widerständen R 1. R 2 und R 3 und dem Kondensator C1 besteht.A signal device 25 serving to generate an acoustic signal and an optical signal in the event of a dangerously high concentration of toxic gases is shown in FIG. 3 shown. The lines 28 and 29 are in the manner described above with the probe electrodes 22 b / w. 23 connected. If the electrically insulating barrier layer on an electrode is intact, the electrical resistance between lines 28 and 29 has a relatively high value and is, for example, more than 10 ° ohm Resistors R 4, R 5 and the high effective resistance between lines 28 and 29 are very low. The base of the transistor ζ) 3 is thus close to / u on the positive battery potential, so that the transistor is kept in the blocking state. The collector of the transistor Q 3 is connected to a light-emitting diode D I and an oscillator circuit, which consists of the transistors Q \ and Q 2, the resistors R 1, R 2 and R 3 and the capacitor C 1.

Wenn der Stickstoff im Überzug 24 durch Reaktion mit einer gefährlich hohen Konzentration an toxischen Gasen eine signifikante Anzahl von quarternären Ammoniumsalzgruppen bildet, fällt der Widerstand zwischen den Leitungen 28 und 29 ab. Sobald dieser Widerstand auf einen bestimmten Wert von z. B. 20 000 Ohm abgefallen ist. wird der Schalttransistor Q 3 angeschaltet, so daß die Spannung an der als optisches Warnsignal dienenden Leuchtdiode D1 liegt und diese aufleuchtet. Gleichzeitig wird der Oszillator über den Widerstand R 3 vermittels der Basis des Transistors Q 1 aktiviert, so daß dieser mit einer Tonfrequenz schwingt, welche vermittels eines elektromechanischen Wandlers wie z. B. eines zwischen Ci und R 1 über die Leitung 30 angeschlossenen Lautsprechers in ein tonfrequentes akustisches Warnsignal umgewandelt wird. Wenn der Benutzer der Warnvorrichtung das optische Signal übersehen sollte, wird er in jedem Falle durch das akustische Signal gewarntWhen the nitrogen in coating 24 forms a significant number of quaternary ammonium salt groups by reacting with a dangerously high concentration of toxic gases, the resistance between lines 28 and 29 drops. As soon as this resistance has reached a certain value of e.g. B. 20,000 ohms has dropped. the switching transistor Q 3 is turned on, so that the voltage at which serves as a visual warning light emitting diode D 1, and these lights. At the same time, the oscillator is activated via the resistor R 3 by means of the base of the transistor Q 1, so that it oscillates with a sound frequency, which by means of an electromechanical converter such. B. a loudspeaker connected between Ci and R 1 via line 30 is converted into an audible warning signal with a frequency of sound. If the user of the warning device should overlook the optical signal , he will in any case be warned by the acoustic signal

Entsprechend der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform sind beide Sondenelektroden jeweils mit einem Oberzug versehen. Hierbei ist anzumerken, daß lediglich eine der beiden Elektroden mit einem Oberzug versehen zu sein braucht, da bereits dadurch ein hoher Widerstand erzielt wird, der das Schließen des elektrischen Stromkreises zwischen den Elektroden verhindert Außerdem braucht der elektrisch isolierende Oberzug nur im Bereich der Aktivkohle, d.h. des elektrisch leitfähigen Mediums vorgesehen zu sein.According to the embodiment shown in Figure 2 Both probe electrodes are each provided with a cover. It should be noted that only one of the two electrodes needs to be provided with an upper layer, as this already means a higher one Resistance is achieved which closes the electrical circuit between the electrodes In addition, the electrically insulating cover only needs in the area of the activated carbon, i.e. the to be provided electrically conductive medium.

Bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Sicherheitswarnvorrichtung sind die Elektroden unterschiedlich ausgebildet Die Filterbüchse 40 istIn the embodiment shown in Figure 4 of the safety warning device, the electrodes are designed differently

wiederum wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ausgebildet. Die Elektrode 42 ragt in die Aktivkohleschicht 41 hinein und ist an der Filterbüchsc 40 vermittels eines elektrisch isolierenden Befestigungsmittels 47 wie z. B. Epoxidharz gehalten. Die Elektrode 42 steht zur Außenseite der Filterbüchse vor und ist an ihrem außenliegenden Ende mit der Schaltung der Signalvorrichtung verbindbar. Die zweite Elektrode besteht aus der Gehäusewand 43 der Filterbüchse 40. welche aus einem elektrisch leitfähigen Metall besteht, Die Signalvorrichtung 44 ist über einen elektrisch leitfähigen Stift 45 elektrisch mit der Gehäusewand 43 verbunden Der Stift 45 ist in gleicher Weise wie eine der K-iden Elektrodensonden 22 und 23 bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 2 mit der Schallung der Signalvorrichtung verbunden. Ein Überzug 46 der vorstehend beschriebenen Ausführung ist auf die Oberfläche der Elektrode 42 aufgebracht.again designed as in the embodiment according to FIG. The electrode 42 protrudes into the activated carbon layer 41 into it and is attached to the Filterbüchsc 40 by means of an electrically insulating fastening means 47 such as, for. B. held epoxy resin. The electrode 42 protrudes to the outside of the filter canister and is at its outer end with the circuit of Signal device connectable. The second electrode consists of the housing wall 43 of the filter sleeve 40. which consists of an electrically conductive metal, The signal device 44 is electrically connected to the housing wall 43 via an electrically conductive pin 45 The pin 45 is connected in the same way as a of the K-iden electrode probes 22 and 23 in the Embodiment according to FIG. 2 with the sound of the Signal device connected. A coating 46 of the type described above is on the Surface of the electrode 42 applied.

Die Filierbüchse selbst kann zur Aufnahme der Signalvorrichtung dienen, wozu lediglich ein Loch in die Γ ilterbüchsenwandung gebohrt und wenigstens eine Elektrode in die Aktivkohlefüllung eingeführt wird. Anstelle von Aktivkohle lassen sich selbstverständlich auch andere, elektrisch leitfähige Medien wie z. B. unbehandeltes Kohlenstoffgranulat oder Metallteilchen verwenden. Mit solchen Stoffen ergibt sich jedoch andererseits der Nachteil, daß die oben beschriebene Sorptionsfunktion entfällt.The Filierbüchse itself can serve to accommodate the signal device, including just a hole in the Γ Filter canister wall drilled and at least one Electrode is inserted into the activated carbon filling. Instead of activated charcoal you can of course also other electrically conductive media such as B. untreated carbon granules or metal particles use. With such substances, however, there is the disadvantage that the above-described No sorption function.

Die eine Elektrode oder die beiden Elektroden brauchen nicht unbedingt durch die Filterbüchsenseitenwand eingeführt zu sein, sondern können auch an derer Stelle des Filterbüchsengehäuses durchgeführt sein, wobei lediglich erforderlich ist, daß sich ein elektrisch leitfähiges Medium wie z. B. Aktivkohle zwischen den Elektroden befindet.The one or both electrodes do not necessarily need to go through the filter canister side wall to be introduced, but can also be carried out at the point of the filter canister housing, it is only necessary that an electrically conductive medium such as. B. activated carbon between the Electrodes.

Die Sicherheitswarnvorrichtung ist nicht nur auf chemische Filter-Atmungsgeräte mit vor dem Gesicht zu tragender Filterbüchse, sondern auch auf Atmungsgeräte größerer Ausführung, die auf der Brust oder auf dem Rücken getragen werden, anwendbar. Die Möglichkeit zur Erzeugung eines akustischen Warnsignals ist besonders interessant bei vor dem Gesicht oder auf dem Rücken getragener Filterbüchse, da es für den Gasmaskenträger bei diesen Ausführungen im allgemeinen schwierig ist, ein optisches Warnsignal zu erkennen. The safety warning device is applicable not only to chemical filter breathing apparatus with a filter canister to be worn in front of the face, but also to breathing apparatus of larger design which are carried on the chest or on the back. The possibility of generating an acoustic warning signal is particularly interesting when the filter canister is worn in front of the face or on the back, since it is generally difficult for the gas mask wearer in these designs to recognize an optical warning signal.

Bei Verwendung der Sicherheitswarnvorrichtung in Verbindung mit einem chemischen Filter-Atmungsgerät warnt sie den Träger wirksam vor gefährlich hohen Konzentrationen an toxischen Gasen, welche das Leistungsvermögen des Atmungsgerätes übersteigen, Der genaue Schwellwert an toxischen Gasen, bei welchem die erfindungsgemäße Warnvorrichtung aus- When the safety warning device is used in conjunction with a chemical filter breathing device, it warns the wearer effectively of dangerously high concentrations of toxic gases which exceed the capabilities of the breathing device.

der Erfindung handelt es sich um eine Ausführung kompakter Bauart, die ganz allgemein der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform entspricht und besonders gut zum Einsatz bei beschränkten Platzverhältnissen wie z. B. in Abgaskanälen und dgl. geeignet ist. Die Vorrichtung umfaßt einen Durchbrechungen aufweisenden rohrförmig-zylindrischen Behälter 50 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff wie z. B. einem Kupferdrahtsieb. Die Elektrode 51 ist in die Aktivkohleschicht 52 eingebettet und durch ein elektrisch isolierendes Befestigungsmittel 53 wie z. B. Epoxiharz starr mit dem Behälter 50 verbunden. Der Behälter 50 bildet die zweite Elektrode. Die Signalvorrichtung entspricht der vorstehend beschriebenen Ausführung und ist in einem Gehäuse 54 untergebracht. Elektrische Leitungen 56 und 57 verbinden die Elektrode 51 und das Gehäuse 54 mit der im Gehäuse 54 befindlichen Schaltung der Signalvorrichtung. Die Elektrode 51 ist mit einem Überzug 58 der vorstehend beschriebenen Ausführung versehen.The invention is an embodiment of compact design, which is generally the one shown in FIG The illustrated embodiment corresponds and is particularly good for use in limited space such as B. in exhaust ducts and the like. Is suitable. The device comprises a perforated one tubular-cylindrical container 50 made of an electrically conductive material such as. B. a Copper wire screen. The electrode 51 is embedded in the activated carbon layer 52 and electrically insulating fastening means 53 such. B. epoxy resin rigidly connected to the container 50. The container 50 forms the second electrode. The signaling device corresponds to the embodiment described above and is housed in a housing 54. Electrical leads 56 and 57 connect the electrode 51 and the Housing 54 with the circuit of the signaling device located in housing 54. The electrode 51 is provided with a coating 58 of the type described above.

Die Ausführungsform nach Fig.5 ist zum Einbau in Kanäle oder Rohrleitungen geeignet, durch welche ein Gas hindurchgeleitet wird. Die Signalvorrichtung ist dabei an einer von dem Kanal oder von der Rohrleitung entfernten Stelle wie z. B. an einer Schalttafel angeordnet. Da der Behälter 50 aus Drahtgewebe besteht, steht die Elektrode in einem innigeren Kontakt mit dem Gas als in dem Fall, daß sie sich in einer weitgehend abgeschlossenen Filterbüchse befindet. Außerdem kann der Behälter in sehr kleinen Abmessungen (von z. B. 2,5 cm Durchmesser und 15 cm Länge) ausgebildet werden, so daß er auch auf kleinstem Raum untergebracht werden kann. The embodiment according to Figure 5 is suitable for installation in channels or pipelines through which a gas is passed. The signaling device is at a location remote from the channel or from the pipeline, e.g. B. arranged on a control panel. Since the container 50 consists of wire mesh, the electrode is in closer contact with the gas than in the event that it is located in a largely closed filter canister. In addition, the container can be made in very small dimensions (z. B. 2.5 cm in diameter and 15 cm in length), so that it can be accommodated in the smallest of spaces.

Eine in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildete unabhängige Ausführungsform der Sicherheitswarnvorrichtung kann überall dort eingesetzt werden, wo die Gefahr eines Austretens von toxischem Gas besteht und insbesondere mit der Anwesenheit von Personen zu rechnen ist, so daß sich eine ernstzunehmende Gefährdung für Gesundheit oder Leben ergibt. Die Warnvorrichtung zeigt in diesem Falle ein plötzliches Austreten oder Entstehen toxischer Gase an und warnt damit in der Nähe befindliche Personen, so daß diese den gefährdeten Bereich rechtzeitig verlassen können. Anwendungsmöglichkeiten der Sicherheitswarnvorrichtungen sind in Abgaskanälen, chemischen Fabriken und Anlagen, Kohlebergwerken, Papier- und Zellstoffabriken und dgl. Bei diesen Anwendungen sind akustische Warnsignale besonders gut geeignet Die Warnvorrichtung kann auch im Führerhaus von Tankwagen installiert werden, die zum Transport toxischer Flüssigkeiten und Gasen dienen. Bei AuftretenAn independent embodiment of the safety warning device designed in the manner described above can be used wherever where there is a risk of toxic gas leakage and especially with the presence of People is to be expected, so that there is a serious risk to health or life. In this case, the warning device indicates a sudden escape or formation of toxic gases and warns people in the vicinity so that they leave the endangered area in good time can. Possible applications of the safety warning devices are in exhaust ducts, chemical Mills and plants, coal mines, paper and pulp mills, and the like. In these applications are Acoustic warning signals are particularly suitable. The warning device can also be installed in the driver's cab from Tank trucks are installed, which are used to transport toxic liquids and gases. When occurring

laut sich vermine» ocr ciCKUiivncnaccording to mine »ocr ciCKUiivncn uiici wai icici ixuu uuci wennuiici wai icici ixuu uuci if

Schaltung und außerdem durch den Typ und die Dicke des Polymerüberzuges beliebig vorgeben.Circuit and also by the type and thickness of the polymer coating.

Die Signalvorrichtung braucht nicht unmittelbar mit der Filterbüchse eines chemischen Filter-Atmungsgerätes verbunden zu sein und kann auch unabhängig von einem solchen eingesetzt werden. In diesem Falle entfallen natürlich die Gesichtsmaske und die Verbindung zur Filterbüchse. Die Filterbüchse eines Atmungsgerätes kann auch ohne dasselbe in Verbindung mit der Signalvorrichtung eingesetzt werden. Der Behälter kann auch abweichend von der Filterbüchse und beispielsweise wie anhand F i g. 5 beschrieben ausgebildet sein. Die Wirkungsweise der Sicherheitswarnvorrichtung bleibt dabei unverändertThe signal device does not need to be connected directly to the filter sleeve of a chemical filter breathing apparatus and can also be independent of such a can be used. In this case, of course, the face mask and the connection to the filter canister are not required. The filter sleeve of a breathing device can also be used without the same in connection with the Signal device are used. The container can also differ from the filter sleeve and for example, as shown in FIG. 5 be designed as described. The mode of operation of the safety warning device remains unchanged

Bei dem, in F i g. 5 dargestellten AusführungsbeispielIn the case of FIG. 5 illustrated embodiment

geht, wird der Fahrer durch das akustische Signal der Warnvorrichtung gewarntgoes, the driver is informed by the acoustic signal Warning device warned

Im Vergleich zum Einsatz der Warnvorrichtung in Verbindung mit einem chemischen Filter-Atmungsgerät ist zum Ansprechen einer unabhängigen Warnvorrichtung entweder ein längerer Zeitraum oder einer höheren Konzentration an toxischen Gasen erforderlich. Das ist darauf zurückzuführen, daß beim Atmungsgerät die Atemluft zusammen mit den toxischen Gasen rasch durch die Sorptionsschkht hindurch angesaugt wird und dabei Wärme erzeugt wird. Bei einem unabhängigen, feststehend angeordneten Behälter, der beispielsweise an der Wand einer chemischen Anlage befestigt ist, herrscht eine verhältnismäßig geringe Luftbewegung, so daß dementsprechend auch nur einCompared to using the warning device in conjunction with a chemical filter respirator is either a longer period of time or an higher concentration of toxic gases required. This is due to the fact that the breathing air together with the toxic gases in the breathing apparatus is quickly sucked through the Sorptionsschkht and heat is generated in the process. At a independent, fixed container, for example on the wall of a chemical plant is attached, there is a relatively small air movement, so that accordingly only one

geringer Durchsatz an ggf. vorhandenen toxischen Gasen durch die Vorrichtung hindurch erfolgt.low throughput of possibly existing toxic gases takes place through the device.

Zur Verringerung der Ansprechzeit einer stationär angeordneten Sicherheitswarnvorrichtung in einem Raum mit verhältnismäßig geringer Luftbewegung kann > die ggf. toxisches Gas enthaltende Umgebungsluft vermittels eines Lüfters, eines Gebläses oder einer Pumpe fortlaufend durch den Behälter umgewälzt werden. Vermittels einer kleinen Vierzylinder-Elektropumpe läßt sich beispielsweise ein Luftdurchsatz von 4 Litern pro Minute durch den Behälter erzielen, wobei das toxische Gas beispielsweise 1 % des Gas-Luft-Gemisches ausmacht.To reduce the response time of a stationary safety warning device in one A room with relatively little air movement can> the ambient air, which may contain toxic gas continuously circulated through the container by means of a fan, blower or pump will. Using a small four-cylinder electric pump, for example, an air throughput of 4 Achieve liters per minute through the container, with the toxic gas for example 1% of the gas-air mixture matters.

Die Sicherheitswarnvorrichtung ist äußerst wirtschaftlich, da sie für Filterbüchsen an herkömmlichen Gasmasken wie z. B. den vor. der Firma Mine Safety Appliances Company hergestellten Typen verwendbar ist. Bei Ausführungen mit zwei Sondenelektroden sind diese an der Filterbüchsenwand befestigt und elektrisch mit der Signalvorrichtung verbunden. Bei Ausführungen mit einer einzigen Sondenelektrode ist diese in der Filterbüchsenwand befestigt, wobei die Filterbüchsenwandung gleichzeitig die andere Elektrode bildet. Bei beiden Ausführungsformen, d. h. bei unabhängiger Verwendung der Warnvorrichtung oder auch bei Einsatz derselben in Verbindung mit einem chemischen Filter-Atmungsgerät läßt sich die Signalvorrichtung unmittelbar an einer Filterbüchse oder einem Filterbehälter anbringen. Auch Behälter anderer Ausführung wie beispielsweise aus Drahtgewebe in der vorstehend n> beschriebenen Ausführung sind preiswert in der Herstellung. Die Signalvorrichtung kann nach erfolgter Alarmauslösung eines Warnsignals von dem verbrauchten Behälter abgenommen und erneut in Verbindung mit einem unverbrauchten Behälter wiederverwendet is werden.The safety warning device is extremely economical as it is used for filter canisters on conventional Gas masks such as B. the before. types manufactured by Mine Safety Appliances Company is. In the case of versions with two probe electrodes, these are attached to the wall of the filter canister and are electrical connected to the signaling device. For versions with a single probe electrode, this is in the Filter canister wall attached, the filter canister wall forming the other electrode at the same time. at both embodiments, d. H. with independent use of the warning device or also with Use of the same in conjunction with a chemical filter respirator allows the signaling device Attach directly to a filter canister or filter container. Also containers of other designs such as, for example, made of wire mesh in the above n> described execution are inexpensive to manufacture. The signaling device can after Alarm triggering of a warning signal removed from the used container and connected again is reused with an unused container will.

Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Sicherheitswarnvorrichtung wird diese im nachfolgenden anhand mehrerer, zur Erläuterung dienender Ausführungsbeispiele veranschaulicht.For a better understanding of the safety warning device according to the invention, this is described below illustrated with the aid of several illustrative exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Prüfung der Eignung der Sicherheitswarnvorrichtung zur Ermittlung des Vorhandenseins von Schwellwertkonzentrationen an Schwefeldioxid. Die Elektrode "5 bestand aus einer herkömmlichen Kupfersonde, die mit einem Polyvinylpyridinüberzug versehen war. Dazu wurde die Sonde in eine Chloroformlösung eingetaucht, welche 10 Gew.-% Polyvinylpyridin und 5 Gew.-% leicht vernetzte, fein verteilte Polyvinylpyridinteilchen so (von 0,150 mm Teilchengröße) enthielt. Die vernetzten Teilchen dienten dabei zur Ausbildung einer rauhen Oberflächenstruktur des Oberzuges. Aktivkohlegranulat mit einer Korngröße zwischen 1,65 bis 236 mm wurde in einem elektrisch leitfähigen Metallzylinder in Form einer Schicht mit einer Höhe von etwa 10 cm und mit einem Durchmesser von etwa 24 cm angeordnet Die beschichtete Elektrodensonde wurde in die Mitte der Aktivkohleschicht eingebettet Die rauhe Oberflächenstruktur der Sonde bewirkte dabei einen guten » physikalischen Kontakt zwischen dem Oberzug und dem GranulatmateriaLChecking the suitability of the safety warning device to determine the presence of threshold concentrations of sulfur dioxide. The electrode "5 consisted of a conventional copper probe with was provided with a polyvinylpyridine coating. To do this, the probe was immersed in a chloroform solution, which 10 wt .-% polyvinylpyridine and 5 wt .-% lightly crosslinked, finely divided polyvinylpyridine so (of 0.150 mm particle size). The cross-linked particles were used to form a rough one Surface structure of the upper part. Activated carbon granulate with a grain size between 1.65 and 236 mm was in an electrically conductive metal cylinder in the form of a layer with a height of about 10 cm and The coated electrode probe was placed in the center with a diameter of about 24 cm embedded in the activated carbon layer The rough surface structure of the probe resulted in a good » physical contact between the top sheet and the granulate material

Ein 1000 PPM wasserfreies Schwefeldioxid enthaltender Luftstrom wurde in einem Durchsatz von etwa 4 Litern Luft pro Minute bei Zimmertemperatur durch das Bett durchgeleitet In der nachstehenden Tabelle 1 ist die Veränderung des elektrischen Widerstandes zwischen der Filterbüchsen-Masseelektrode und der Kupfer-Sondcnelektrode im Aktivkohlebett für zwei unterschiedliche Versuchsreihen dargestellt.An air stream containing 1000 PPM anhydrous sulfur dioxide was fed at a rate of approximately 4 Liters of air per minute at room temperature passed through the bed in Table 1 below is the change in electrical resistance between the filter canister ground electrode and the Copper probe electrode shown in the activated carbon bed for two different series of experiments.

Tabelle 1Table 1

Versuch 1Attempt 1 Widerstandresistance Versuch 2Attempt 2 Widerstandresistance ZeilLine (Ohm)(Ohm) ZeitTime (Ohm)(Ohm) (min)(min) 1,0X 10"'1.0X 10 "' (min)(min) 1,0X 10"'1.0X 10 "' 0,00.0 1,OX 10"'1, OX 10 "' 0,00.0 3,OX 105 3, OX 10 5 4,04.0 2,0 X 104 2.0 X 10 4 3,03.0 9,0 X 10*9.0 X 10 * 4,54.5 1,3 X 10"1.3 X 10 " 5,05.0 2,0X 10"2.0X 10 " 6,56.5 l,0x 104 l, 0x 10 4 8,08.0 1,5 X 10"1.5 X 10 " 7,07.0 10,010.0

Wie aus der Tabelle ersichtlich, fällt der elektrische Widerstand im Verlauf von 3 bis 10 Minuten um mehrere Größenordnungen ab, was darauf zurückzuführen ist, daß durch chemische Reaktion des Überzuges mit dem Schwefeldioxid quarternäre Ammoniumsalze an den Stickstoffstellen des Überzuges ausgebildet werden.As can be seen from the table, the electrical resistance drops in the course of 3 to 10 minutes several orders of magnitude, which is due to the fact that by chemical reaction of the coating formed with the sulfur dioxide quaternary ammonium salts at the nitrogen points of the coating will.

Beispiel 2Example 2

Eine Kupfersonde wurde in der vorstehend beschriebenen Weise in Polyvinylpyridin beschichtet und dann von oben her in eine handelsübliche, Aktivkohle enthaltende Gasmasken-Filterbüchse des Typs GMA der Firma Mine Safety Appliances Company eingesetzt, so daß sie in die obere Aktivkohleschicht eingebettet war. Die Filterbüchse diente als Masseelektrode für die elektrische Schaltung.A copper probe was coated in polyvinylpyridine as described above and then from above into a commercially available gas mask filter canister of the GMA type containing activated carbon from Mine Safety Appliances Company so that they are embedded in the upper layer of activated carbon was. The filter canister served as a ground electrode for the electrical circuit.

Luft, die 1000 PPM Schwefeldioxid bei 75% relativer Luftfeuchtigkeit enthielt, wurde im Atmungsdurchsatz von 25 Litern Luft pro Minute bei Zimmertemperatur durch die Filterbüchse durchgeleitet. Der ohmsche Widerstand als Funktion der Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben.Air containing 1000 PPM sulfur dioxide at 75% relative humidity was used in the respiratory flow rate of 25 liters of air per minute at room temperature passed through the filter canister. The ohmic one Resistance as a function of time is given in Table 2 below.

Tabelle 2Table 2 Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) Zeit (min)Time (min) 1,0X 10'°1.0X 10 '° 0,00.0 1,0X 10'°1.0X 10 '° 10,010.0 3,0 x 107 3.0 x 10 7 11,511.5 4,0 X 106 4.0 X 10 6 13,013.0 L5 x 10"L5 x 10 " 15,015.0 1,0X 106 1.0X 10 6 16,016.0 6,0 x 105 6.0 x 10 5 17,017.0 1,0 X 105 1.0 X 10 5 18,018.0 4,0 X 10"4.0 X 10 " 19,019.0 3,0 X 10"3.0 X 10 " 20,020.0

Beispiel 3Example 3

Eine Kupfersonde wurde beschichtet durch zweimaliges Eintauchen in eine Chloroformlösung, welche 10 Gew.-% Polyvinylpyridin und 10 Gew.-% vernetzte Polyvinylpyridinteilchen mit einer Teilchengröße von 0,074 mm enthielt In einem Behälter aus Kupferdrahtgewebe mit 24 cm Durchmesser wurde eine Schicht aus Aktivkohlegranulat mit einer Teilchengröße von 1,65 bisA copper probe was coated by immersing it twice in a chloroform solution containing 10 % By weight of polyvinylpyridine and 10% by weight of crosslinked polyvinylpyridine particles having a particle size of 0.074 mm. In a container made of copper wire mesh with a diameter of 24 cm, a layer of Activated carbon granules with a particle size of 1.65 to

2,36 mm in einer Höhe von 12,7 cm ausgebildet. Die beschichtete Sonde wurde in die Mitte des Aktivkohlebetts eingebettet. Die Kupfer-Sondenelektrode und das zylindrische Kupferdrahtgewebe, welches die andere Elektrode bildete, wurden mit der batteriegespeisten, transistorierten Signalvorrichtung für optische und akustische Warnsignale der vorstehend beschriebenen Ausführung verbunden.2.36 mm at a height of 12.7 cm. The coated probe was placed in the middle of the charcoal bed embedded. The copper probe electrode and the cylindrical copper wire mesh which is the other Electrode were made with the battery-powered, transistorized signaling device for optical and connected acoustic warning signals of the embodiment described above.

Ein Luftstrom, der 1,5 Gew.-% Schwefeldioxid enthielt, wurde in einem Durchsatz von 15 Litern pro Minute durch einen quadratischen Kanal von 929 cm2 Querschnittsfläche durchgeleitet, in welchem sich das Aktivkohlebett befand. Der ohmsche Widerstand der Fühlersonde wurde in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und ist in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben.A stream of air containing 1.5% by weight of sulfur dioxide was passed at a rate of 15 liters per minute through a square duct with a cross-sectional area of 929 cm 2 , in which the activated carbon bed was located. The ohmic resistance of the sensor probe was measured as a function of time and is given in Table 3 below.

Tabelle 3Table 3 Widerstandresistance Versuch 2Attempt 2 Widerstandresistance Versuch I Attempt I. (Ohm)(Ohm) ZeitTime (Ohm)(Ohm) ZeitTime l,0X 1010 1.0X 10 10 (min)(min) l,0X 10'"1.0X 10 '" (min)(min) l,0x 10"l, 0x 10 " 0,00.0 l,0X 108 1.0X 10 8 0,00.0 3,0X 105 3.0X 10 5 4,04.0 7,0 X 10''7.0 X 10 '' 3,03.0 l,0X 105 1.0X 10 5 5,05.0 1,0X 105 1.0X 10 5 4,04.0 2,0 X 10"2.0 X 10 " 6,06.0 6,0 x 10*6.0 x 10 * 5,05.0 7,07.0 2,0 X 10"2.0 X 10 " 6,06.0 8,08.0

Versuch IAttempt I. WiderstundResistance Versuch 2Attempt 2 Widerstandresistance ZeilLine (Ohm)(Ohm) ZeilLine (Ohm)(Ohm) (min)(min) (min)(min)

22,0
23,0
24,0
26,0
22.0
23.0
24.0
26.0

4,0 X \0f
6,0x 10"
5,0x ΙΟ3
2,0x 10J
4.0 X \ 0 f
6.0 x 10 "
5.0x ΙΟ 3
2.0x 10 J.

25,0 26,0 26,525.0 26.0 26.5

5,0 x 10" l,0x 105 3,0 x 10'5.0 x 10 "l, 0x 10 5 3.0 x 10 '

Beispiel 5Example 5

Eine Kupfersonde wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit Polyvinylpyridin beschichtet, wobei die vernetzten Polyvinylpyridinteilchen einem Anteil von 5 Gew.-% entsprachen. Jede polymerbeschichtete Sonde wurde in eine Atmungs-Filterbüchse des Typs GMC-SS-I der Firma Mine Safety Appliances 2« .Company eingesetzt.A copper probe was coated with polyvinylpyridine in the manner described in Example 1, the crosslinked polyvinylpyridine particles corresponding to a proportion of 5% by weight. Any polymer coated The probe was placed in a breathing filter canister of the type GMC-SS-I from Mine Safety Appliances 2 «. Company used.

Luft mit Zimmertemperatur, die etwa 1 Vol-% wasserfreies Schwefelwasserstoffgas enthielt, wurde in einem Atmungsdurchsatz von etwa 30 Litern pro Minute durch die Filterbüchse durchgeleitet. Der 2ri ohmsche Widerstand zwischen Sonde und Filterbüchsenmasse wurde in Abhängigkeit von der Einwirkungszeit gemessen. Room temperature air containing about 1% by volume of anhydrous hydrogen sulfide gas was passed through the filter canister at a breathing rate of about 30 liters per minute. The 2 r i ohmic resistance between the probe and the filter can mass was measured as a function of the exposure time.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildete Warnvorrichtung wurde außerdem bei Durchsatz des gleichen Gasgemisches mit einer Temperatur von 1100C untersucht. Der ohmsche Widerstand nahm von etwa 1,OxIO9 Ohm auf etwa 4,OxIO4 Ohm ab, nachdem das Bett etwa 2 Minuten lang der heißen, schwefeldioxidhaltigen Luft ausgesetzt war.The formed in the manner described above warning device has also been studied at the same flow rate of the gas mixture with a temperature of 110 0 C. The ohmic resistance decreased from about 1. OxIO 9 ohms to about 4.0 OxIO 4 ohms after the bed was exposed to the hot, sulfur dioxide-containing air for about 2 minutes.

Beispiel 4Example 4

Eine Kupfer-Sondenelektrodc wurde entsprechend Beispiel 3 beschichtet, und dann wurde die mit dem Polymerüberzug versehene Sonde von oben her in eine handelsübliche Gasmasken-Filterbüchse der Firma Mine Safety Appliances Company eingesetzt und in die obere Aktivkohleschicht eingebettet Die Signalvorrichtung wurde wie in der Zeichnung dargestellt an der Filterbüchse befestigt, jedoch an der oberen Abdeckung derselben.A copper probe electrode was made accordingly Example 3, and then the polymer-coated probe was inserted from above into a commercially available gas mask filter canister from Mine Safety Appliances Company and inserted into the Upper activated carbon layer embedded The signaling device was attached to the as shown in the drawing Filter canister attached, but to the top cover of the same.

Luft mit 1,5% Schwefeldioxidgehalt und einer relativen Luftfeuchte von 50% wurde in einem Atmungsdurchsatz von etwa 25 Litern pro Minute bei Zimmertemperatur durch die Filterbüchse durchgeleitet Der ohmsche Widerstand zwischen Sonde und Filterbüchse wurde in Abhängigkeit von der ZeitAir with 1.5% sulfur dioxide content and a relative humidity of 50% was in one Breathing flow rate of about 25 liters per minute at room temperature passed through the filter canister The ohmic resistance between the probe and the filter canister became a function of the time

Tabelle 5Table 5 Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) Zeil (min)Line (min) 1,OX 1010 1, OX 10 10 0,00.0 9,0 X 108 9.0 X 10 8 45,045.0 1,Ox 105 1, Ox 10 5 46,046.0 4,0 X 10*4.0 X 10 * 47,047.0 4,0 X 10*4.0 X 10 * 48,048.0 2,7 X 10"2.7 X 10 " 49,049.0 2,5 X 10"2.5 X 10 " 55,055.0 Beispiel 6Example 6

Eine Kupfersonde wurde in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise mit Polyvinylpyridin beschichtet und von der Seite her in eine Atmungs-Filterbüchse mit Aktivkohleschicht des Typs GMC-SS-I der Firma Mine Safety Appliances Company eingesetzt.A copper probe was coated with polyvinylpyridine in the manner described in Example 5 and from the side into a breathing filter canister with activated carbon layer of the type GMC-SS-I from Mine Safety Appliances Company used.

Luft mit 1% Schwefelwasserstoffgehalt und 50% relativer Luftfeuchte wurde mit einem Atmungsdurchsatz von etwa 30 Litern nro Minute durch die Aktivkohle in der Filterbüchse durchgeleitet. Der ohmsche Widerstand als Funktion der Zeit wurde gemessen und ist in Tabelle 6 dargestelltAir with 1% hydrogen sulfide content and 50% relative humidity was measured by a respiration flow rate of about 30 liters of n ro minute through the activated carbon in the filter canister passed through. The ohmic resistance as a function of time was measured and is shown in Table 6

gemessen und ist in
angegeben.
Tabelle 4
measured and is in
specified.
Table 4
der nachstehendenthe following Tabelle 4
60
Table 4
60
Tabelle 6Table 6 Widerstand (Ohm)Resistance (ohms)
Versuch 2Attempt 2
ZeitTime
(min)(min)
Widerstandresistance
(Ohm)(Ohm)
6565
Zeit (min)Time (min)
Versuch 1Attempt 1
Zeit WiderstandTime resistance
(min) (Ohm)(min) (Ohm)
0,0
20,0
0.0
20.0
1,0 X 10'°
1,0 X 1010
1.0 X 10 '°
1.0 X 10 10
0,0
15,0
16,0
17,0
19,0
21,0
0.0
15.0
16.0
17.0
19.0
21.0
1,0 X 1010
9,0 X 10"
8,0 X 10*
6,5 X 10*
5,0 X 10*
1,0 X 10*
1.0 X 10 10
9.0 X 10 "
8.0 X 10 *
6.5 X 10 *
5.0 X 10 *
1.0 X 10 *
0,0 1,0 X 1010
20,0 1,0 X 1010
0.0 1.0 X 10 10
20.0 1.0 X 10 10

13 1413 14

Tabelle 9Table 9 Beispiel 7Example 7

Zeit (min)Time (min) Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) 0,00.0 1,OX 10'°1, OX 10 '° 15,015.0 1,OX 10'°1, OX 10 '° 20,020.0 6,0 x 10"6.0 x 10 " 22,022.0 1,5 X 1O5 1.5 X 1O 5 23,023.0 8,0 X 10"8.0 X 10 " 24,024.0 1,OX 10"1, OX 10 " ?5,0? 5.0 3,3 X 10'3.3 X 10 '

Eine Kupfersonde wurde mit Polyvinylamin in Zeit (min) Widerstand (Ohm)A copper probe was with polyvinylamine in time (min) resistance (ohms)

10%iger Lösung in einem flüchtigen organischen 10% solution in a volatile organic

Lösungsmittel, Chloroiorm, beschichtet und dann in eine s qq lOxiO10 Solvent, chloroiorm, coated and then in a s qq lOxiO 10 Filterbüchse der in Beispiel 6 beschriebenen Ausführung ' 'Filter canister of the design described in example 6 ''

eingesetzt 18 lfi x 10 inserted 18 lfi x 10

Luft mit 1 VoL-% Schwefelwasserstoff und 50% 23,0 2,0 x 106 Air with 1% by volume hydrogen sulfide and 50% 23.0 2.0 x 10 6

relativer Feuchte wurde in einem Atmungsdurchsaiz 24,0 2,0 x 105 relative humidity was 24.0 2.0 x 10 5 in a respiratory average

von 30 Litern pro Minute durch die Filterbüchse io ^^q of 30 liters per minute through the filter canister io ^^ q /n x 104/ n x 10 4

durchgeleitet Der Sondenwiderstand als Funktion der ' 'passed through The probe resistance as a function of the ''

Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 7 angegeben. 28,0 3,0X10Time is given in Table 7 below. 28.0 3.0X10

τ u Μ -i τ u Μ -i Beispiel 10Example 10

Tabelle 7 v Table 7 v

is Eine Kupfersonde wurde einmalig in eine Beschichtungslösung eingetaucht, die 10Gew.-% Poly-4-vinylpyridin, 5 Gew.-% vernetztes Polyvinylpyridin und 5 Gew.-% eines hochmolekularen Polyesterbenzoat-Weichmachers in Chloroform bei Zimmertemperatur enthielt Die mit Weichmacher beschichtete Sonde wurde von oben her in eine Fiiterbüchse des Typs GMA der Firma Mine Safety Appliances Company eingesetzt, welche nur Aktivkohle enthielt.A copper probe was immersed once in a coating solution containing 10% by weight of poly-4-vinylpyridine, 5% by weight of crosslinked polyvinylpyridine and 5% by weight % By weight of a high molecular weight polyester benzoate plasticizer in chloroform at room temperature The probe, which was coated with plasticizer, was inserted from above into a filter sleeve of the GMA type Mine Safety Appliances Company, which only contained activated carbon.

Luft mit 500 PPM Methylbromid bei 70% relativer 25 Feuchte wurde in einem Atmungsdurchsatz von etwa 20 Litern pro Minu.c durch die Filterbüchse durchgeleitet und der Sondenwiderstand als Funktion der Zeit Beispiel 8 gemessen. Die Widerstandswerte sind in der Tabelle 10Air with 500 PPM methyl bromide at 70% relative humidity was used in a respiratory flow rate of about 20 Liters per Minu.c passed through the filter canister Example 8 measured the probe resistance as a function of time. The resistance values are in Table 10

angegeben.specified.

Eine Kupfersonde wurde mit einem linearen Copolymer von 4-vinylpyridin und Styrol im Verhältnis von 75 Gew.-% zu 25 Gew.-% in einer Chloroformlösung bei Zimmertemperatur beschichtet Die mit Poly-4-vinylpyridin-styrol beschichtete Sonde wurde in die Aktivkohleschicht der in Beispiel 6 beschriebenen Filterbüchse is eingesetztA copper probe was made with a linear copolymer of 4-vinylpyridine and styrene in the ratio of 75 Coated by weight to 25% by weight in a chloroform solution at room temperature. The probe coated with poly-4-vinylpyridine-styrene was inserted into the activated carbon layer of the filter canister described in Example 6 used

Luft mit 1 Vol.-% Schwefelwasserstoff bei 50% relativer Feuchte wurde in einem Durchsatz von 32 Litern pro Minute durch die Filterbüchse durchgeleitet. Der Sondenwiderstand als Funktion der Zeit ist in der Tabelle 8 angegeben.Air with 1% by volume of hydrogen sulfide at 50% relative humidity was passed through the filter canister at a rate of 32 liters per minute. The probe resistance as a function of time is given in Table 8.

Tabelie8 Beispiel 11 Tabelie8 example 11

Mit der in Beispiel 10 angegebenen Beschichtungslösung wurde ein Polymerüberzug hergestellt, wobei jedoch der Weichmacher weggelassen wurde. Durch eine Filterbüchse gleichen Typs wurde 1 Vol.-% Methylbromid in einem höheren Atmungsdurchsatz vonA polymer coating was produced with the coating solution given in Example 10, wherein however, the plasticizer has been omitted. Through a filter canister of the same type, 1% by volume Methyl bromide in a higher respiratory flow rate of 32 Litern pro Minute durchgeleitet. Während des Durchleitens des Gas-Luft-Gemischs wurde die Filterbüchse hin und wieder leicht angestoßen, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Aktivkohlegranulat und der Sonde zu gewährleisten. Der32 liters per minute passed through. During the As the gas-air mixture was passed through, the filter sleeve was knocked lightly every now and then, so as to make one to ensure good electrical contact between the activated carbon granulate and the probe. Of the Widerstand als Funktion der Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 11 dargestelltResistance as a function of time is shown in Table 11 below

Beispiel 9Example 9

Mit dem gleichen Versuchsaufbau wie in Beispiel 8 wurde der Polymerüberzug in der Weise hergestellt, daß t* eine Kupfersonde in einer 10 Gew.-%igen Lösung von Linear-poly-paraaminostyrol in Chloroform bei Zimmertemperatur beschichtet wurde. Luft mit 1 Vol.-% Schwefelwasserstoff bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit wurde in einem Atmungsdurchsatz von etwa 30 Litern hr> pro Minute durch die Filterbüchse durchgeleitet. Der Sondenwiderstand als Funktion der Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 9 angegeben.Using the same experimental setup as in Example 8, the polymer coating was produced in such a way that t * a copper probe was coated in a 10% strength by weight solution of linear poly-paraaminostyrene in chloroform at room temperature. Air with 1 vol .-% of hydrogen sulfide at 50% relative humidity was passed in a respiration flow rate of about 30 liters h r> per minute through the filter canister. The probe resistance as a function of time is given in Table 9 below.

Tabelle 10Table 10 Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) Zeit (min)Time (min) 1.0X 10'"1.0X 10 '" 0,00.0 l,0x 10'"l, 0x 10 '" 15,015.0 3,0X 108 3.0X 10 8 16,016.0 l,0x 10"l, 0x 10 " 18,018.0 l,0x 107 l, 0x 10 7 25,025.0 7,5 x 10"7.5 x 10 " 30,030.0

Zeit (min)Time (min) Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) 0,00.0 1,0X 10'"1.0X 10 '" 16,016.0 1,0X 10'"1.0X 10 '" 17,017.0 80X 10s 80X 10 s 20,020.0 3,0 X 10*3.0 X 10 * 22,022.0 4,0 X 10"4.0 X 10 " 24,024.0 1,9 X 10"1.9 X 10 " 28,028.0 0,9 x 10"0.9 x 10 "

Tabelle 11Table 11 Widerstand (OhmlResistance (Ohml /.eil (min)/.eil (min) 1,OX 10'"1, OX 10 '" 0,00.0 1,OX 10"1, OX 10 " 10.010.0 LOx 10"LOx 10 " 14.014.0 1,5 x 10"1.5 x 10 " 19,019.0 1.0 χ ioJ 1.0 χ io J 25,025.0 4,0 XIO1 4.0 XIO 1 28,028.0

Beispiel 12Example 12 Beispiel 13Example 13

Eine Kupfersonde wurde in eine Chloroformlösung eingetaucht, die 10% Linear-4-poly-vinylpyridin, jedoch keinen Weichmacher enthielt Die beschichtete Sonde wurde von oben her in eine Atmungsgerät-Filterbüchse des Typs GMA der Firma Mine Safety Appliances Company in die Aktivkohlefüllung eingesetzt, wobei die Behälterwandung als Masseelektrode verwendet wurde.A copper probe was immersed in a chloroform solution containing 10% linear-4-poly-vinylpyridine, however contained no plasticizer. The coated probe was inserted from above into a respirator filter canister of the type GMA from Mine Safety Appliances Company used in the activated carbon filling, the Container wall was used as a ground electrode.

Luft mit 2% Methylchlorid wurde in einem Atmungsdurchsatz von etwa 25 Litern pro Minute durch die Filterbüchse durchgeleitet. Diese wurde leicht angestoßen, um guten elektrischen Kontakt zwischen den Aktivkohteteilchen und der Polymerbeschichtung zu gewährleisten. Der ohmsche Widerstand als Funktion der Zeit ist in der nachstehenden Tabelle 12 angegeben.Air with 2% methyl chloride was at a breathing rate of about 25 liters per minute through the Filter canister passed through. This was gently bumped to ensure good electrical contact between the Aktivkohteteilchen and the polymer coating to guarantee. The ohmic resistance as a function of time is given in Table 12 below.

Tabelle 12Table 12 Widerstand (Ohm)Resistance (ohms) Zeit (min)Time (min) 1,0X 10"'1.0X 10 "' 0,00.0 l,0x 10"l, 0x 10 " 15,015.0 4,0 x 10"4.0 x 10 " 21,021.0 3,0 x 10"3.0 x 10 " 26,026.0 1,0X 10*1.0X 10 * 30,030.0 Beispiel 14Example 14

Tabelle 13Table 13

Bei diesem Versuch wurde die in Beispiel 11 beschriebene Filterbüchse verwendet, jedoch wurde nicht nur die Kupfersonde mit dem Polymerüberzug beschichtet, sondern auch eine Kupferdrahtgewebe-Zwischenschicht, welche dazu diente, verschiedene Aktivkohle-Sorptionsschichten innerhalb der Filterbüchse voneinander zu trennen. Die Länge des Drahtgewebes betrug 16,5 cm, und die Breite 83 cm. Das polymerbeschichtete Drahtgewebe war an seinem Umfang mit elektrisch isolierender Baumwolle umwikkelt, um einen Kurzschluß gegen die Metallfilterbüchse zu vermeideaIn this experiment, that in Example 11 The filter canister described was used, but not only was the copper probe with the polymer coating coated, but also a copper wire mesh intermediate layer, which served to create different activated carbon sorption layers inside the filter canister to separate from each other. The length of the wire mesh was 16.5 cm and the width 83 cm. The polymer-coated wire mesh was wrapped around its periphery with electrically insulating cotton, to avoid a short circuit to the metal filter sleeve a

Wenn wie vorstehend beschrieben ein Gasgemisch durch das System durchgeleitet wurde, wurden entsprechende Ergebnisse erhalten, wobei jedoch die Widerstandswerte während des ganzen Versuchs etwas höher lagen.When a gas mixture was passed through the system as described above, corresponding Results obtained, however, with the resistance values somewhat higher throughout the experiment lay.

Zeit (Tage)Time (days)

Widerstand (Ohm)Resistance (ohms)

Eine Kupfersonde wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit Polyvinylpyridin beschichtet. Die beschichtete Sonde wurde seitlich in die Wandung einer Atmungsgerät-Filterbüchse mit Aktivkohlefüllung des Typs GMA der Firma Mine Safety Appliances Company eingesetzt.A copper probe was coated with polyvinylpyridine in the manner described in Example 1. The coated probe was laterally inserted into the wall of a breathing device filter canister filled with activated charcoal of the type GMA from Mine Safety Appliances Company.

Luft mit 1 Vol.-'fo MethylbnMiiid und 50% relativer Feuchtigkeit wurde dann etwa 20 Minuten lang durch die Filterbüchse dui'chgelcitet.Air with 1 vol .-% methylbnMiiid and 50% relative Moisture was then dui'chgelitet through the filter canister for about 20 minutes.

Der ohmsche Widerstand der Sonde im Verlauf von drei Tagen im Anschluß an den Versuch ist in der nachfolgenden Tabelle 13 angegeben.The ohmic resistance of the probe over the course of three days following the experiment is in the Table 13 below.

00 1,0 x 1010 1.0 x 10 10 11 9,0 x 106 9.0 x 10 6 22 2,0 x 106 2.0 x 10 6 33 5,0 x 105 5.0 x 10 5

2020th

2525th

JOJO

Y-, Dieser Versuch zeigte, daß der Widerstand der Sonde mit der Lagerzeit der Filterbüchse, d. h. der Verweilzeit des durch die Aktivkohle absorbierten Methylbromids abnimmt Das Methylbromid neigt zur Desorption und wandert durch die Aktivkohleschicht innerhalb der Filterbüchse. Y-, This experiment showed that the resistance of the probe decreases with the storage time of the filter canister, ie the dwell time of the methyl bromide absorbed by the activated carbon. The methyl bromide tends to desorption and migrates through the activated carbon layer inside the filter canister.

Beispiel 15Example 15

Eine mit Polyvinylpyridin beschichtete Sonde wurde wie in Beispiel 1 beschrieben in eine Aktivkohleschicht eingebettet In aufeinanderfolgenden Versuchen wurde die Sonde hohen Konzentrationen von Schwefeldioxid, Methylbromid, Äthylbromid und Schwefelwasserstoff in feuchter Luft von etwa 50% relativer Luftfeuchte bei Zimmertemperatur ausgesetzt In allen Fällen fiel der elektrische Widerstand binnen etwa 6 Minuten um mehrere Größenordnungen von 1010 Ohm auf etwa 103 Ohm ab.A probe coated with polyvinylpyridine was embedded in an activated carbon layer as described in Example 1. In successive experiments, the probe was exposed to high concentrations of sulfur dioxide, methyl bromide, ethyl bromide and hydrogen sulfide in moist air of about 50% relative humidity at room temperature.In all cases, the electrical resistance fell within about 6 minutes by several orders of magnitude from 10 10 ohms to about 10 3 ohms.

Wenn die gleichen Versuche mit auf 80°C erhitzten Dämpfen wiederholt wurden, fiel der Widerstand noch rascher ab. Es wird angenommen, daß das auf eine Beschleunigung der Quarternisierungsreaktion bei höheren Temperaturen zurückzuführen ist.When the same experiments were repeated with vapors heated to 80 ° C, the resistance still fell faster. It is believed that this is due to an acceleration of the quaternization reaction at higher Temperatures is due.

Die vorgenannten Versuchsergebnisse wurden bei gleich hoher Konzentration auch erhalten, wenn der Polymerüberzug anstatt aus Polyvinylpyridin aus Polyvinylaminen, Copolymeren von 4-vinyl-pyridin und -styrol, Poly-para-aminostyrol und Poly-4-vinyl-piperidin bestand.The aforementioned test results were also obtained at the same high concentration when the Polymer coating instead of polyvinylpyridine from polyvinylamines, copolymers of 4-vinyl-pyridine and -styrene, poly-para-aminostyrene and poly-4-vinyl-piperidine duration.

Beispiel 16Example 16

Für mehrere Versuche wurde eine Elektrodensonde der in Beispiel 1 beschriebenen Ausführung verwendet, deren Polymeriiberzug aus Polyvinylpyridin, Poly-4-aminostyrol bzw. Polyvinylamin bestand. Das durchgeleitete Gas enthielt 0,5 bis 2,5 Vol.-% einer gasförmigen Säure in Luft von 50% relativer Feuchtigkeit. Die Säuren waren Ameisensäure, Chromsäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Zyanwasserstoff, Fluorwasserstoff und Salzsäure.An electrode probe of the design described in Example 1 was used for several experiments, their polymer coating made of polyvinylpyridine, poly-4-aminostyrene or polyvinylamine existed. The gas passed through contained 0.5 to 2.5% by volume of a gaseous one Acid in air at 50% relative humidity. The acids were formic acid, chromic acid, acetic acid, Chloroacetic acid, hydrogen cyanide, hydrogen fluoride and hydrochloric acid.

In allen Fällen fiel bei Zimmertemperatur der elektrische Widerstand nach mehreren Minuten um wenigstens 2 bis 3 Größenordnungen (d. h. auf wenigstens 1/100 bis 1/1000) ab. Damit wurde eine rasche Quarternisierungsreaktion nachgewiesen, womit erwiesen ist, daß die vorgenannten Überzüge auch zum Einsatz für die Warnung gegen das Vorhandensein der vorgenannten Säurengase geeignet sind.In all cases, the electrical resistance dropped after several minutes at room temperature at least 2 to 3 orders of magnitude (i.e. to at least 1/100 to 1/1000). This became a rapid quarternization reaction demonstrated, which shows that the aforementioned coatings also for Use for warning against the presence of the aforementioned acid gases.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Sicherheitswarnvorrichtung zur Anzeige des Vorhandenseins eines vorgegebenen Dosiswerts bestimmter toxischer Gase mit einem Behälter, zwei in einem gegenseitigen Abstand angeordneten Elektroden, einem auf wenigstens der einen Elektrode ausgebildeten Überzug, dessen elektrischer Widerstand durch Einwirkung der nachzuweisenden toxischen Gase erheblich verringert wird, und einer in Reihe mit den Elektroden geschalteten und bei Verringerung des elektrischen Widerstandes zur Erzeugung eines Signals dienenden Signalvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitfähige Überzug aus einem basischen Stickstoff aufweisenden Polymer hohen elektrischen Widerstandes besteht.1. Safety warning device to indicate the presence of a predetermined dose value certain toxic gases with a container, two spaced apart Electrodes, a coating formed on at least one electrode, the electrical resistance of which is considerably reduced by the action of the toxic gases to be detected, and one connected in series with the electrodes and reducing the electrical resistance Signaling device serving to generate a signal, characterized in that the electrically conductive coating made of a basic nitrogen-containing polymer electrical resistance. ?. Sicherheitswarnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylpyridin, Polyvinylamin und substituierten Aminen, Aminostyrolpolymere, Polyvinylpiperidin, sowie Copolymeren, Gemischen derselben und Gemischen mit anderen Monomeren.?. Safety warning device according to claim 1, characterized in that the polymer is selected from the group consisting of polyvinylpyridine, polyvinylamine and substituted amines, Aminostyrene polymers, polyvinylpiperidine, as well as copolymers, mixtures thereof and mixtures with other monomers. 3. Sicherheitswarnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Medium (19,41, 52) aus einer im Behälter befindlichen Granulatschicht besteht.3. Safety warning device according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical conductive medium (19, 41, 52) consists of a granulate layer located in the container. 4. Sicherheitswarnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium aus Aktivkohlegranulat besteht4. Safety warning device according to claim 3, characterized in that the medium consists of Activated carbon granulate consists 5. Sicherheitswarnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (22, 42, 51) als Sonde ausgebildet ist, welche in das elektrisch leitfähige Medium eingebettet ist.5. Safety warning device according to claim 1, characterized in that the electrode (22, 42, 51) is designed as a probe which is embedded in the electrically conductive medium. 6. Sicherheitswarnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode in das elektrisch leitfähige Medium eingebettet ist und die andere Elektrode aus einem Drahtnetz besteht.6. Safety warning device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the one electrode is embedded in the electrically conductive medium and the other electrode is made of a Wire mesh. 7. Sicherheitswarnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (22,23) als Sonden ausgebildet und in einem gegenseitigen Abstand in das elektrisch leitfähige Medium eingebettet sind.7. Safety warning device according to one of claims 1 to 4, characterized in that both electrodes (22,23) designed as probes and at a mutual distance into the electrical conductive medium are embedded.
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