DE410661C - Schlagwetteranzeiger - Google Patents

Schlagwetteranzeiger

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DE410661C
DE410661C DEG57564D DEG0057564D DE410661C DE 410661 C DE410661 C DE 410661C DE G57564 D DEG57564 D DE G57564D DE G0057564 D DEG0057564 D DE G0057564D DE 410661 C DE410661 C DE 410661C
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DE
Germany
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firedamp
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gas
mixture
wire
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DEG57564D
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English (en)
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Nautische Instr Ges GmbH
WILHELM MOMMERTZ
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Nautische Instr Ges GmbH
WILHELM MOMMERTZ
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Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/716Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited by measuring the radiation emitted by a test object treated by combustion gases for investigating the composition of gas mixtures

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

  • Schlagwetteranzeiger. Der allein iin Bergbau eingeführte Schlagwetteranzeiger ist die normal mit Benzin oder Alkohol betriebene Davlsche Sicherheitsgrubenlampe. Dieser Anzeiger zeigt durch die auftretende Aureole Grubengasbeimengung bereits in Höhe von i Prozent an. Er ist stets betriebsbereit und leicht transportabel, genügt demnach den hauptsächlichsten, von der Praxis gestellten Bedingungen für einen Schlagwetteranzeiger. Die Grubenlampe hat aber den Nachteil, daß sie nicht unbedingt schlagwettersicher ist, d. h. unter ungünstigen Umständen kann sie selbst zur Entzündung der Schlagwetter Veranlassung beben. Wegen dieser stetigen Gefahr sind teilweise statt der normalen mit Benzin oder Alkohol gespeisten Grubenlampen elektrische Grubenlampen eingeführt worden, die unbedingt schlagwettersicher sind. Dieselben haben aber den Nachteil, daß sie nicht mehr als Schlagwetteranzeiger benutzt «erden können. und daß in solchen Gruben, in welchen die elektrische Grubenlampe eingeführt ist. außerdem noch Benzin- oder Alkoholgrubenlampen benutzt werden müssen ober aber ein besonderer Schlagwetteranzeiger benutzt werden mufi. Da der erstere Weg aber Gefahren finit sich bringt, ist der zweite Weg das zu erstrebende Ziel. Dieses Ziel soll durch die vorliegende Erhndunerreicht werden.
  • Es ist allgemein bekannt, daß gewisse Metalle, wie Platin, Palladium und auch andere Körper, die Eigenschaft haben, leichte Gase, wie Wasserstoff, 1Iethan, aufzunehmen. Da bei der Aufnahme dieser Gase eine sehr starke Volumenverminderung der Gase eintritt, ist die Aufnahme mit einer Wärmeerzeugung verbunden und deswegen mit einer Erwärmung des aufsaugenden Körpers. )Penn der Körper mit Gasen gesättigt ist, tritt keine weitere Erwärmung ein; die erzeugte Wärme wird an die Umgebung abgegeben, und der Körper nimmt wieder die Temperatur der Umgebung an. Bringt man z. B. einen Platindraht in reinen Wasserstoff, so tritt für eine kurze Zeit die Erwärmung ein, aber bereits nach einer halben Minute hat er wieder die Temperatur der Umgebung.
  • Von dieser Erwärmung zu unterscheiden ist die Erwärmung. die durch Verbrennung der Gase, d. h. durch deren Verbindung mit Sauerstoff, entsteht. Ist nämlich der aufsaugende Körper bis zur Verbrennungstemperatur der Gase vorerwärrnt und hinreichend Sauerstoff vorhanden, so verbrennt das an der Oberfläche des Körpers angesammelte Gas durch Verbindung mit dem Sauerstoff unter Wärmeerzeu#,-tnig. Da durch die Verbrennung des Gase: es einerseits niemals zur Sättigung' des 3@ürhers mit Gas kommt, andererseits dauernd Wärme erzeugt wird. wird durch diesen Vorgang der Draht dauernd erwärmt. Diese dauernde Erwärmung kann natürlich niemals in einem reinen Gase eintreten, sondern nur in einem Gemisch des Gases mit Sauerstoff. Die Verbrennung wird am stärksten, wenn das Gemisch so beschaffen ist, daß eine vollkommene chemische Umwandlung stattfinden kann. Eine Verbrennung und damit eine Erwärmung findet nicht statt bei einem Gemisch, in welchem entweder das Gas oder der Sauerstoff in hoher Konzentration vorhanden ist. Das Seltsame ist nun, daß diese Verbrennung der Gase bereits bei einer Temperatur erfolgt, bei welcher die Gase sich noch nicht entzünden, d. h. mit merklicher Flamme abbrennen. Bei geeigneter Wahl des Katalysators liegt sogar die Temperatur, bei welcher die Verbrennung einsetzt, tiefer als die Temperatur, die zu einem sichtbaren Glühen führt. Dies ist z. B. schon der Fall, wenn bei -Wasserstoff ein reiner Platindraht verwandt wird, an dem schon bei einer Temperatur von 2,o'- eine dauernde Verbrennung eintritt.
  • Auf dieser eigentümlichen Eigenschaft Gase stark aufnehmender Körper beruht die vorliegende Erfindung. Sie besteht im wesentlichen darin, daß ein Grubengas absorbierender Körper durch den elektrischen Strom gerade so weit vorgewärnlt wird, daß er noch nicht merklich sichtbar glüht, sondern erst beim Hinzutreten Grubengas enthaltender Luft mit etwa i Prozent Grubengasbeimengung in sichtbare Rotglut gerät. Das Sichtbarwerden des absorbierenden Körpers ist daher ein vorzügliches Anzeichen für das Vorhandensein von Grubengas. Bei Zunahme des Prozentgehaltes der Grubengasbeimengung nimmt natürlich auch die Temperatur des absorbierenden Körpers zu und damit die Stärke der Glut, die eine genügend genaue Abschätzung der Höhe des Prozentgehaltes an Grubengasen ermöglicht. Bei geeigneter Anordnung läßt es sich erreichen, daß schon bei io Prozent Grubengas Weißglut erzielt wird. Diese' Weißglut bringt das Grubengas zur Entzündung, und durch die Verbrennung entsteht Kohlensäure und Wasserdampf. Die Folge davon ist, daß die Temperatur des absorbierenden Körpers wieder abnimmt. Es zeit sich demnach ein Prozentgehalt von Grubengas über io Prozent durch ständiges Auf-und Abflackern des Glühkörpers an. Bei sehr starkem Prozentgehalt der Luft an Grubengas verläuft die Erscheinung unter Umständen derartig, daß der Draht zunächst hell aufglüht, dann aber wieder vollkommen dunkel wird und erkaltet. Das ist dann der Fall, wenn der Prozentsatz an Grubengas so grob ist, daß der Sauerstoff der Luft nicht mehr zur Verbrennung genügt. Wird der Anzeigeapparat aus der hochprozentigen Grubengasmischung herausgenommen, so leuchtet er noch einmal hell auf, sobald reine Luft hinreichend Zutritt zum Glühkörper bekommen hat.
  • Um den absorbierenden Körper auf bequeme Weise vorwärmen zu können und ihn gleichzeitig möglichst empfindlich zu machen, wird er am besten in die Form eines sehr dünnen Drahtes oder auch Bandes gebracht, denn je dünner der Draht oder das Band ist, desto größer ist die gasabsorbierende Oberfläche relativ zum ,Querschnitt. Dabei ist erforderlich, daß für den absorbierenden Körper ein Material gewählt wird, welches nicht bei Weißglut schmilzt, sondern die hohe Temperatur aushält, die bei startrein Grubengasgehalt auftreten kann. Die Erwärmung, die durch die Aufnahme und Verbrennung des Grubengases eintritt, bewirkt eine Widerstandserhöhung des Drahtes und setzt dadurch den elektrischen Strom und die Wärmewirkung desselben herab. Um diese schädliche Wirkung wenigstens teilweise aufzuheben, ist es vorteilhaft, dem Glühdraht einen @Viderstand vorzuschalten, der die Stromstärke auch bei einer Widerstandsänderung des Glühdrahtes möglichst konstant hält.
  • Naturgemäß darf der Draht oder das Band nicht wie in einer gewöhnlichen Glühlampe in einem vollkommen abgeschlossenen Raum liegen, sondern es muß die .äußere Luft leicht Zugang zu dem Körper besitzen. Andererseits muß aber mit unbedingter Sicherheit dafür gesorgt «erden, daß auf keinen Fall eine Zündung der Grubengase durch den aufglühenden Körper stattfinden kann. Dies kann dadurch geschehen, daß der, Glühkörper in einem Raum angebracht ist, in welchen die Luft durch dichte Drahtnetze eintreten kann, die ihrerseits: «vie bei der Davwschen Sicherheitslampe. das Durchschlagen der Explosion verhindern. Da indessen diese Drahtnetze nicht unbedingt sicher sind, so kann die Sicherheit erhöht werden dadurch, statt der Drahtnetze starke gasdurchlässige Tone o. d-1., wie sie als Filtriersteine o._dgl. bereit Verwendung finden, benutzt werden. Derartige gasdurchlässige natürliche oder künstliclte Steine besitzen ungemein feine Durclilaßkanäle, durch welche (las Gas zwar durchdringen kann, besonders leicht das Grubengas, durch die aber bei der geringen W.ärtneleitfähigkeit des Gesteins es niemals möglich ist, eine Flamme zutn Durchlag zu brin-en.
  • Damit der Glühkörper möglichst schnell finit den Grubengasen in Berührung konlnlt. ist es z@@eckm@ilü" dal3 die durchlassenden Drahtnetze oder Tone oberhalb und unterhalb des Glühkörper; angeordnet sind, so da(.') infol"e der Wiirmecnt%\-icklung des Glühkörpers ein dauernder Luftstrom entsteht.
  • Da im Bergwerk die Iier@@@crkslanipe der am meisten benötigte und jedermann vertraute Apparat ist, ist es entschieden vortei:1l,aft, den Schlagwetteranzeiger ebenfalls in die Form einer Bergwerkslampe zu bringen. Aus dem Grunde wird in der vorliegenden Erfindung eine gewöhnliche elektrische Bergwerkslampe dadurch zu einem Schlagwetteranzeiger abgeändert, daß lediglich an Stelle der Glühbirne der oben beschriebene GliU!r-örper mit seiner Umschließung benutzt wird'. Derselbe Akkumulator, welcher für gewöhnlich zur Betätigung der Glühbirne dient, dient bei dem Schlagwetteranzeiger zur \'orw-zmung des Glühkörpers. Wenn ge-«-ün--i-ht wird, daß der Bergmann nicht nebeneinam:Der eine Lampe für Beleuchtungszwecke und Ute zweite Lampe als Schlagw etteran-@ zeigen mit sich tragen muß, können beide Apparate miteinander vereinigt werden, und es karr, um den Akkumulator nicht ungleichmäßig zu belasten, vorgesehen werden, daß wahlweise die Glühbirne oder der als Schlag- . wetteranzeiger dienende Glühkörper angeschaltet< wird. Dieser letztere ist schon deshalb wr cteilhaft, weil es zu empfehlen ist, bei ung von schlagenden Wettern den Raum --«z verdunkeln. um das leiseste Aufglüheün des anzeigenden Glühkörpers zu erkenner<,..
  • Ein #klilagwetteranzeiger gemäß der Erfindung ä*t in der Zeichnung in Gestalt der üblichem Jektrischen Grubenlampe beispielsweise Ai bestellt. -G ir-t rme Glühbirne üblicher Form, bei der aber -u Glasglocke durchlöchert ist und an Stelle #lef normalen Glühlampendrahtes ein starb. h-mt-lytisch wirkender Draht vorhanden ist. Glühbirne wird in gewohnter Weise in eine 1ruF@ung eingesetzt Emd durch diese dem GIü@R:rt der Strom zugeführt. ,Die Birne beI5C%et sich in einem durch einen Glaszyiibx,er fIl gebildeten Raum, der oben und unte.#r, Lir:ch stark poröse Steine S und S' abgr acUr@en ist. Zwischen den Steinen und detm (1'ibszylinder sind Dichtungsringe D zwei kraus Asbest angeordnet. Die Teile sind al'Juz=.7i ein in der Mitte metallenes Mante1s:jüi2:lk..=;,velches mehrfach durchbrochen ist, zusmrrzhalten. Der untere Stein S' ruht mittel#7 is ringförmigen Zwischenstückes Z auä ein,i-r :ni der Zeichnung nicht mehr ersichtlici'h#u:i (rundplatte, damit das Gasgemisch , von ,?:;un in den Verbrennungsraum eindrirrg;kzam.
  • Dik-- Stiesnstärke des im Untersatz der ' Lamrp)t# 'tte#lhdlichen Akkumulators bzw. der Widerstand des Glühdrahtes G ist so bemessen, daß letzterer durch den Strom auf eine Temperatur gebracht -wird, bei der er noch keine sichtbaren Strahlen aussendet, in einem vollständig dunklen Raum mithin nicht sichtbar ist. Sind der Luft aber in diesem Raum ein oder zwei Prozent verbrennbare Gase beigemischt, so wird der Draht schwach rotglühend, und je höher die Beimengung des verbrennbaren Gases ist, um so stärker wird er glühend. Steigt der Prozentgehalt auf etwa io Prozent, so wird der Draht so warm, daß das Gas sich in dem Verbrennungsraum entzündet und mit geräuschloser, ruhiger Flamme schnell abbrennt. Hierbei erlischt der Glühdraht, glüht aber nach einiger Zeit wieder sichtbar auf, und der Verbrennungsvorgang wiederholt sich, bis das Gasgemisch sich ,ändert. Bei einem Gehalt brennbarer Gase in der Luft von 40 Prozent und mehr glüht der Draht nur einmal hell auf und bleibt dann dauernd dunkel.

Claims (3)

  1. P=ITr-..- T-AxsPRücHE: 1. Schlagwetteranzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grubengas absorbierender Körper (G ) durch den elektrischen Strom gerade so weit vorgewärmt wird, daß er erst aufglüht, wenn er in ein, Gemisch von Luft und brennbaren Gasen gebracht wird.
  2. 2. Schlagwetteranzeiger gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Glühdraht (G) ein solcher Widerstand vorgeschaltet -wird, daß er die Stromstärke auch bei der Widerstandszunahme des Glühdrahtes bei der Erwärmung in dem Gemisch von brennbaren Gasen und Luft möglichst konstant hält.
  3. 3. Schlagwetteranzeiger gemäß- Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der das Grubengas absorbierende Körper (G) in einer Kammer eingeschlossen ist, die teilweise aus zweckmäßig übereinander angeordneten Steinen oder Ton (S, S') von solcher Gasdurchlässigkeit gebildet ist, daß das Gasgemisch zwar frei eintreten kann, in der Kammer aber keine Explosion und auch keine dauernde Verbrennung unter Flammenbildung auftritt. .l. Schlagwetteranzeiger gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als elektrische Grubenlampe ausgebildeten Schlagwetteranzeiger der Glühdraht (G) in die Glühlampenfassung einsetzbar ist.
DEG57564D 1922-09-29 1922-09-29 Schlagwetteranzeiger Expired DE410661C (de)

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DE410661C true DE410661C (de) 1925-03-12

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DEG57564D Expired DE410661C (de) 1922-09-29 1922-09-29 Schlagwetteranzeiger

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DE (1) DE410661C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1294707B (de) * 1960-02-05 1969-05-08 English Electric Co Ltd Geraet zum Nachweis geringer Mengen eines brennbaren Gases in einer Gasatmosphaere

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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