DE50349C - Neuerung an Apparaten zum Prüfen von Grubengasen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstthä'tigen Apparat zum Prüfen von Grubengasen, durch welchen selbst das Vorhandensein weniger Procente von brennbaren oder nicht brennbaren Gasen in der Luft sehr schnell angezeigt wird. Derartige Apparate sind zwar hauptsächlich zum Untersuchen von Grubengasen, bestimmt, können aber auch bei der Prüfung anderer Gase benutzt werden und eignen sich für Inspectoren, Bergbeamte, Lehranstalten u. s. w.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, welche in Verbindung mit dem Gegenstand eines früheren Patentes oder ohne denselben verwendet werden können, um das Vorhandensein gefährlicher Gase oder Mischungen von Luft und Gas, .welche unter dem Namen »schlagende Wetter« u. dergL bekannt sind, oder Mischungen von Luft und leichten Kohlenwasserstoffen oder von Luft und Kohlensäure (CO²J, oder Mischungen beider Gase mit Luft in verschiedenen Verhältnissen sofort zu entdecken. Dabei wird auch der Procentsatz jedes Gases schnell und selbstthä'tig angegeben, und zwar in kurzer Zeit und mit geringen Kosten im Verhältnifs zu der von Chemikern angewendeten Methode des Analysirens.

Mittelst des genannten Instrumentes kann ,man in wenigen Minuten ohne schwierige Arbeit die Zusammensetzung von Gasen bestimmen, zu deren Analyse ein Chemiker gewöhnlich lange Zeit gebraucht.

Den Haupttheil der vorliegenden Erfindung bildet eine Vorrichtung, mittelst welcher die brennbaren Gase oder Mischungen von Luft und Gasen mit irgend einem geeigneten brennbaren Normalgas derart "vermischt werden, dafs die Mischung bis zu einem Punkte, der Entzündbarkeit gebracht wird, welcher bei der vorliegenden Vorrichtung so genau zu bestimmen ist, dafs derselbe auf Tausendstel genau angegeben werden kann.

Auf der Zeichnung stellt Fig. 1 eine perspectivische Ansicht des Apparates von oben dar, Fig. 2 eine Seitenansicht desselben, Fig. 3 einen Grundrifs des Schieberspiegels eines auto-! matischen Schiebers . mit geöffneten Kanälen, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Mitte desselben, Fig. 5 eine Seitenansicht desselben; Fig. 6 stellt einen senkrechten Schnitt durch den Handschieber, Fig. 7 den Spiegel desselben, Fig. 8 die Vorrichtung zum Bethätigen des in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Schiebers, Fig. 9 den Probircylinder, theils in Ansicht, theils im Schnitt, dar. Fig. 10 ist ein Querschnitt des letzteren, Fig. 11 ein Probirrohr in Verbindung mit dem Probirapparat zum Bestimmen des Gehaltes an kohlensauren Gasen; Fig. 12 zeigt einen ebensolchen für gemischte Gase und schlagende Wettergase; Fig. 13 zeigt die Methode, wie man die zu prüfenden Gase auffängt.

In Fig. ι und 2 sind mit F zwei Böcke bezeichnet, welche von einer gewöhnlichen Fundamentplatte getragen werden, und mit G ein Balancier, welcher in Lagern schwingt, die auf jenen Böcken befestigt sind. Der kürzere Arm des Balanciere steht durch eine Pleuelstange V mit der Kurbelscheibe E, der längere Arm desselben mittelst einer Stange J mit dem im Cylinder A spielenden Kolben in Verbindung. In der Mitte des längeren Armes des Balanciers ist eine verstellbare Stange H angelenkt, welche die Verbindung mit dem Kolben

des Pumpencylinders B herstellt. Der Balancier schwingt in senkrechter Richtung; die Gröfse seines Ausschlages ist von dem Hub der Kurbel E abhängig, welch letztere von einem Rädervorgelege P mittelst der Handkurbel N angetrieben wird. Die Leistung der Pumpe A beträgt bei jedem Hub 800, diejenige der Pumpe B 2Ö6²/₃ ecm.

Der Kolben des Cylinders A macht einen ganzen Hub bei jeder Umdrehung der Kurbelscheibe E, während der Cylinder B auf einer Tragschiene S verschoben und durch ein paar gewöhnliche, unterhalb dieser Schiene angeordnete Schrauben festgestellt werden kann. Der Kreuzkopf der Lenkstange H ist so eingerichtet, dafs er auf zwei vorstehenden Rippen des Balanciere G verschoben und mittelst Klemmschrauben C festgestellt werden kann. Auf dem Balancier und den Tragschienen ist eine Scala angeordnet, welche auf ein Hundertstel genau das Verhältnifs des Kubikinhalts beider Cylinder angeben. Die Pumpencylinder sind nicht mit den gewöhnlichen Ventilen versehen, sondern die Steuerung beider Cylinder geschieht mittelst eines einzigen Drehschiebers L, Fig. 2, 3, 4 und 5. Der genannte Schieber besteht aus zwei Kreisscheiben v^l und s¹ mit ebenen Flächen. Die obere Kreisscheibe s^l wird auf der Fläche des unteren hin- und hergedreht; ihre Bewegungen werden von den Anschlägen o¹ begrenzt, Fig. 5. Ein Anschlag i¹ an der Scheibe s¹ schlägt am Ende der Drehung an einen Anschlag der unteren Scheibe. Die auf "einander schleifenden Flächen werden durch eine schwach gespannte Feder ρ¹, welche durch gewöhnliche Muttern eingestellt werden kann, auf einander geprefst und durch die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung bethätigt. An einer Lenkstange W ist ein Kugelzapfen angeordnet, welcher in eine Oeffnung des Schiebers s¹ eingreift, Fig. 5. Die Lenkstange ist mittelst eines eingeschraubten Zapfens mit dem unteren Ende des Hebels H, Fig. 8, verbunden, dessen oberes Ende um einen gewöhnlichen eingeschraubten Zapfen schwingt. Der Verbindungshebel 12 schwingt um einen ähnlichen, am unteren Ende desselben angeordneten Zapfen, und beide Hebel sind mittelst Schraube und Schlitzes in dem Punkte 13, ungefähr in der Mitte, verbunden. Beide Hebel sind ..mit gewöhnlichen federnden Klinken 9 und 10 versehen, an welche der vorstehende Kurbelzapfen 8 anschlägt, Fig. 1 und 8, sobald die Kurbelscheibe in Richtung des Pfeiles sich dreht. Beide zusammen veranlassen die Lenkstange W und den Schieber s¹, hin- und herzuschwingen, wobei ihre Bewegung durch den Anschlag ο begrenzt wird. Diese Schwingung tritt bei den Todtlagen oder Endstellungen des Pumpenkolbenhubes ein.

Fig. 3 zeigt die offenen Kanäle des Schieberspiegels und Fig. 4 den Schieber s¹ in seiner Lage auf dem Spiegel, wobei die Kanäle gerade entsprechend dem Aufwärtshub der Pumpen dargestellt sind. Während dieses Hubes tritt Luft aus dem Rohr y in den damit verbundenen Kanal und wird durch die Kanäle des Schiebers s¹, Fig. 4, in das Rohr η¹ geleitet, welches mit dem Kanäle in Verbindung ■ steht. Das Rohr n^l ist unterhalb der Grundplatte weitergeführt, Fig. 1, und steht mit dem Cylinder A an der tiefsten Stelle desselben in Verbindung. Während dies vor sich geht, wird von irgend einer Quelle dem Rohre q zuströmendes Gas zu den betreffenden Kanälen geleitet, und von diesen zu Kanälen im Schieber s¹ und dann zum Rohre m¹, welches mit dem Pumpencylinder B mittelst eines biegsamen Rohres M in Verbindung steht. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis die Kolben beider Cylinder ihren Aufwärtshub vollendet haben. Dabei wird der eine mit Gas und der andere mit Luft gefüllt; sobald der in Fig. 8 dargestellte Mechanismus durch die genannten Kurbelzapfen in der vorhin beschriebenen Weise umgestellt wird, bringt derselbe den Schieber in eine solche Lage, welche der Abwärtsbewegung der Pumpenkolben entspricht. Dabei leiten die gegenüberliegenden Kanäle des Schieberspiegels, Fig.. 3, die ausgetriebene Luft durch das Rohr ν¹ zum Ejector 5, welcher in Fig. 3 mit mixer bezeichnet ist. Das Gas wird durch das Rohr m¹ zum Ejector geleitet, in welchem Gas und Luft vollständig mit einander vermischt werden.

Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Abwärtshub vollendet ist. Alsdann wird der vorbeschriebene Mechanismus zum Umstellen des Schiebers durch den genannten Kurbelzapfen in Bewegung gesetzt und der Schieber in die vorhin erwähnte Stellung zurückgedreht; der Vorgang kann nach dem Belieben des mit dem Apparat Arbeitenden wiederholt werden, welcher von Hand oder sonstwie die Antriebskurbel in Bewegung setzt. Das entstandene Gasgemisch wird von einem Rohr α¹ zu dem mittleren Kanal eines in Fig. 7 dargestellten Handschiebers geleitet. Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch Fig. 7 und zeigt einen durch Handhebel e¹ bewegten Kreisschieber, welcher ähnlich dem vorhin beschriebenen geformt ist. Er schwingt über den Kanälen i¹ und k\ wobei seine Bewegungen durch Anschläge h^l begrenzt werden. Ein Zeiger b¹ giebt die Lage des Schiebers zu den Marken CD bei \, Fig. 7, an, welche Stickluft bedeuten, und bei welchen die Kanäle mit dem Rohre z^J in Verbindung stehen, Fig. 6 und 12, welches zum Probirinstrument X, Fig. 1, führt. Wenn dagegen nach der entgegengesetzten Seite gedreht wird, zeigt der Zeiger auf FD, welches »schlagende Wetter« bedeutet, Fig. 7. Dabei wird durch das Rohr ζ¹, Fig. 9, eine Verbindung mit dem Probirapparat Z, Fig. 1,

hergestellt. Der letztere ist in theilweisem Schnitt in Fig. 9 und 10 dargestellt, und sämmtliche Verbindungen dieses Rohres sind unterhalb der. Grundplatte, Fig. 1, angeordnet. Mit 2 und 3, Fig. 1, sind Gaszünder bezeichnet, welche mittelst unterhalb der Grundplatte liegender. Rohre mit einander und mit einem gewöhnlichen Absperrventil 4 verbunden sind, wobei letzteres von irgend einer Quelle mit unter Druck stehendem Gas versehen wird.

Der Probirapparat Z, Fig. 1, 2, 9 und 10, zur Prüfung von brennbaren Gasen verwendbar, ist in der Beschreibung eines früheren Patentes des Erfinders besprochen worden, aber hier ist er etwas abgeändert, so dafs er bedeutend empfindlicher ist. Er ist mit einem Gewichtshebel j/"¹, Fig. 9, und einer kleinen Gasaustrittsöffhung am Ende des Cylinderdeckels b" versehen, damit die Verbrennungsgase leichter entweichen können. Dieser Probirapparat ist höchst wichtig und bildet die Grundlage der ganzen Anordnung und dasjenige Instrument, welches die Aufgabe zu lösen ermöglicht, in kurzer Zeit zuverlässige . Angaben über den Procentsatz der in der Luft enthaltenen brennbaren Gase zu machen und den Werth reiner oder gemischter brennbarer Gase in beliebig kleinen Bruchtheilen zu bestimmen.

Er leistet beim Messen brennbarer Gase verhältnifsmä'fsig so wichtige Dienste, wie das Normallitermafs beim Messen von Flüssigkeiten. Obgleich das Gas ein unsichtbarer Stoff ist, fällt doch die eine Probe so sicher aus als die andere, und werden die Resultate mit einer Ge-' ■ nauigkeit bis auf Tausendstel fast vollständig selbstthätig angegeben. Besonders der Probirapparat Z ist es, welcher die Genauigkeit in diesem zusammengesetzten Prüfungsinstrument ermöglicht. .

Dieser Probirapparat besteht aus einem metallenen Ventilgehäuse \. von quadratischem Querschnitt, Fig. 9 und. 10, welches von einem metallenen Ständer a" getragen wird. Das Gehäuse ist mit Gewindegängen zur Aufnahme eines Metallcylinders ι'" mit durchlöchertem Deckel b" und eines Metallcylinders %"" mit Kolbenventil 6 versehen; letzteres wird durch eine Bogenfeder und einen Draht x¹ leicht angeprefst, dessen Spannung ein einstellbarer Gewichtshebel y^ regelt.

Die zu untersuchenden vermischten brennbaren Gase werden durch das Rohr ^¹ unter geringem Druck zum Apparat geführt und durch das innere Ende des Rohres ^¹ gegen das Kolbenventil 6 geblasen. Von dieser Stelle strömt es nach hinten und treibt etwa vorhandene Luft oder Gase zu den Oeffnungen b" und zum Brenner 1 in der Nähe einer Stichflamme 2 hinaus. Die vermischten Gase entzünden sich beim Durchgang durch die Flammen bei ihrem niedrigsten Entzündungspunkt, ungefähr 4 pCt. unter dem Expansionspunkt, bei welchem die vereinigten Gase in dem Probircylinder, Fig. 9, genügend Expansionskraft besitzen, das Kolbenventil gegen eine Glocke f zu treiben. Dadurch wird ein deutlich hörbares Geräusch verursacht, welches immer eintritt, sobald ein gewisser bestimmter Bruchtheil von Procenten des geprüften Gases erreicht wird. Dieser Punkt wird als Einheit beim Vergleich aller anderen Procentsätze desselben Gases angenommen und die Cylinder A und -B, Fig. 2, welche in der vorher beschriebenen Weise wirken, besorgen die sehr wichtige Vereinigung und vollständige Durchmischung der Gase in jedem gewünschten Verhältnifs. Soll z. B. das einem Grubengebläse entströmende, aus leichtem Kohlenwasserstoff bestehende Gas geprüft werden, so wird zuerst das Gas in einem gewöhnlichen Gasbeutel aus Gummi aufgefangen, wie es Fig. 13 darstellt, wo der Arbeiter mit seinen Fingern eine kleine scheibenförmige Diaphragmapumpe in Thätigkeit setzt, indem er ein biegsames Diaphragma zusammenprefst, welches darauf wieder von einer Feder ausgedehnt wird und mit den bekannten Einlafs- und Auslafsventilen, Kopf- und Bodenstück versehen . ist. Der auf der Zeichnung dargestellte Gummibeutel. wird mit mäfsigem Druck auf den unteren Stutzen aufgesetzt, während der obere Stutzen mit einem leichten Metallrohr ausgerüstet ist, welches den Bergmann in den Stand setzt, auch diejenigen Gase zu erreichen und aufzusaugen, welche unter der Decke der Stollen sich befinden, und den Beutel mit ihnen zu füllen. Nachdem der Beutel entfernt ist, wobei der Hals desselben so lange mit den Fingern zusammengeprefst wird, bis ein Pfropfen eingesetzt werden kann, ist er fertig, zwecks Untersuchung in das Bergbüreau befördert zu werden. Alsdann wird ein Pfropfen mit gewöhnlichem Absperrhahn an Stelle des gewöhnlichen Pfropfens gesetzt und ein Gummischlauch mit demselben verbunden. Der letztere mündet in ein Rohr Q, Fig. 1, welches die directe Verbindung mit dem Gascylinder B herstellt, wie vorhin beschrieben. Der Gascylinder wird auf die Stelle des Balanciers geschoben, welche 6 pCt. entspricht, um das Gas von unbekannter Beschaffenheit der ersten Probe zu unterziehen. Die Kurbel N wird mit der Hand derart bewegt, dafs die Kolben der Pumpencylinder zwei oder drei Hübe machen. Durch die vereinigte Wirkung beider werden in diesem Falle 6 Kubikeinheiten Gas aus dem Beutel und 94 Kubikeinheiten Luft angesaugt, welch letztere von aufsen in das Rohr Y eintritt; an der in Fig. 1 mit 5 bezeichneten Stelle werden dieselben in der oben beschriebenen Weise' innig mit einander vermengt und zu dem Probirapparat geleitet. Wenn die Expansionswirkung entsprechend

der untersten Grenze der Entzündbarkeit hinreicht, einen Glockenton hervorzubringen, welcher beim Heraustreiben des Kolbenventils hervorgerufen wird, würde dies das Vorhandensein gesättigten, reinen, leichten Kohlenwasserstoffgases anzeigen.

Bei der Prüfung der verschiedenen brennbaren Gase, welche in verschiedenen Procentsätzen mit Luft vermischt sind, verfährt man in folgender Weise: Wassergas z. B., welches für Beleuchtungszwecke in einer Qualität hergestellt wird, zeigt, wenn es in dieser Weise geprüft wird, sein Vorhandensein bei der Marke 7Y₂ pCt., Kohlengas guter Qualität bei der 5Y₂-Procentmarke an; Oelgas, wie es für den Hausgebrauch hergestellt wird, schwankt zwischen der 4- und 4Y₂-Procentmarke. Jeder besonderen Beschaffenheit des Gases entspricht immer dieselbe Marke mit einer Genauigkeit von ι : 500 bis 1 : 1 000; dieses Instrument ist somit geeignet, schnelle und zuverlässige Untersuchungen von Kohlenoxyden und Hydrogenen anzustellen, welche bekanntlich in der Metallurgie benutzt werden. Auch schwere Kohlenwasserstoffe für Beleuchtungszwecke etc. können mit demselben untersucht werden; die bisher beschriebenen Probirmethoden eignen sich für das, was man im allgemeinen reines oder fast reines Gas nennt.

Wenn Proben angestellt werden, um das Vorhandensein eines brennbaren Gases festzustellen, und nur ein kleiner Procentsatz Gas in einem grofsen Procentsatz Luft enthalten ist, wie es bei schlagenden Wettern etc. vorkommt, wird das obige Verfahren, um diesem Umstand Rechnung zu tragen, in folgender Weise abgeändert. Es sei z. B. angenommen, dafs Luft geprüft werden soll, welche 1 pCt. Gas enthält. Das Instrument kann in diesem Falle eingerichtet werden, dafs es sich sozusagen umsteuert und Luft in einen Gasbeutel pumpt, welcher 1 pCt. Gas enthält. Damit man Luft erhält, welche eine bekannte und bestimmte Menge Gas enthält, wird in diesem Falle der Gascylinder B auf der Schiene an die Stelle gerückt, welche 1 pCt. entspricht, und das Ventil K, Fig. 1, wird in die gezeichnete Stellung gebracht. Es wird also die ausgetriebene Luft und das Gas zum Probirapparat X geleitet, welcher in Fig. 12 in vergrößertem Mafsstabe dargestellt ist. Der Deckel d wird abgenommen, so dafs ein Gummischlauch auf das innere Ende des Rohres i geschoben werden kann. Dieser Gummischlauch steht in Verbindung mit einem Gasbeutel aus Gummi, und die Pumpenkolben werden in der oben beschriebenen Weise in Bewegung gesetzt. Der Cylinder A pumpt 99 Kubikeinheiten Luft, wenn der Cylinder JB eine Kubikeinheit oder ι pCt. Gas pumpt; beide · treten zum Mischer 5 und zu dem Gasbeutel über, bis derselbe gefüllt ist. Alsdann wird der Gummischlauch abgenommen, der Absperrhahn an der Mündung des Beutels zugedreht und der letztere bei Seite gelegt, bis das Probirinstrument für niedrige Procentsätze von Gas eingestellt worden ist. Dies ist ein wesentlicher Theil der Erfindung und geschieht in folgender Weise. Irgend ein brennbares Gas, welches man sich leicht verschaffen kann, wird dazu benutzt, eine Normalgrenze für Untersuchungen von wenigprocentigen Gasen zu bestimmen. Dieses Gas kann reines Wasserstoffgas oder ein schwerer Kohlenwasserstoff sein; auch irgend ein anderes, für Hausbeleuchtung verwendbares Gas eignet sich für diesen Zweck. Eine nothwendige, wichtige Eigenschaft desselben ist, dafs es während der Dauer der Untersuchung seine Zusammensetzung nicht ändert. Um die Grenze zu bestimmen, wird ein kleiner Gasbeutel mit Gas gefüllt und durch einen Gummischlauch mit dem Gasrohr Q, Fig. 1, verbunden, welches mit dem Gascylinder B in Verbindung steht. Der Cylinder ist auf der beschriebenen Schiene entsprechend dem genannten Procentsatz eingestellt, bei welchem eben die Glocke des Prüfungsapparates Z, Fig. 1, für schlagende Wetter ertönen soll. Dieser Apparat wird in der vorhin beschriebenen Weise gehandhabt und der Cylinder aus seiner Lage auf der Schiene verschoben, bis er genau auf den betreffenden Procentsatz eingestellt ist. Alsdann wird man finden, dafs die Verschiebung von nur Y₂ mm schon den ganzen Unterschied zwischen Läuten und Nichtläuten der Glocke des Apparates ausmacht. Sobald diese Bedingung erfüllt ist, kann der Apparat zum Nachweisen eines kleinen Bruchtheils von Gas in der Luft folgendermafsen benutzt' werden. Der Anschlag D, Fig. 2, wird verschoben und mit dem Kreuzkopf des Kolbens C, Fig. 2, verbunden, wenn der Cylinder B und der Kreuzkopf C auf 1 pCt. nach dem Stützpunkt des Balanciere G zu verschoben sind. Alsdann kann der Apparat benutzt werden, ohne dafs die Glocke ertönt, wegen der verringerten Gasmenge. Sobald die Luft, welche 1 pCt. von dem Gas in dem besprochenen Beutel enthält, mit der Luft in dem Einlafsrohr Γ, Fig. ι, zusammengebracht wird und das Instrument wieder, wie vorhin beschrieben, gehandhabt wird, mit dem einzigen Unterschiede, dafs in den Cylinder A statt reiner Luft die Luft aus dem Beutel mit 1 pCt. Gas in den Cylinder A austritt, so wird wegen des Vorhandenseins dieses Bruchtheils von Gas die Glocke ertönen und das Vorhandensein desselben anzeigen; in dieser Weise wird in äufserst zuverlässiger Art der Nachweis von ι pCt. Gas in der Luft geführt. Dieses Verfahren weist Bruchtheile von 1 pCt. nach.

Der einzige Umstand, welcher den höchsten Genauigkeitsgrad dieser Untersuchung beeinträchtigen kann, liegt in der geringen Absorption

der etwa vorhandenen Kohlenwasserstoffdämpfe von dem Gummibeutel oder durch Endosmose oder Exosmose durch das Material, aus welchem der Beutel hergestellt ist. Diese Umstände kommen bei kurzen Untersuchungen nicht in Frage, aber eine Zeitdauer von 24 Stunden wird doch eine Y₂procentige Aenderung herbeiführen; sobald daher Gas mehrere Stunden lang in Beuteln eingeschlossen ist, mufs bei genaueren Prüfungen darauf Rücksicht genommen werden.. Bei Grubengasen ist unter gewöhnlichen Verhältnissen diese geringfügige Veränderung der Gase ohne Bedeutung, da während 6 Stunden die Veränderung nicht mehr als Y₈ pCt. betragen würde. Wenn, wie vorhin beschrieben, aus einem Gasbeutel entnommene Luft, welche eine unbekannte, aber geringe Menge Gas enthält, auf geringen Procentsatz geprüft werden soll, hört man mit den Bewegungen des Kolbens im Cylinder B vor dem Zeitpunkt auf, bei welchem der Apparat aufhört, die Glocke anzuschlagen. Man macht dann nur eine geringe Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung, wie es gerade erforderlich ist, bis man die Grenze genügend genau erreicht hat. Dann ist der Procentsatz des Gases im Beutel ebenso hoch, wie man Procente am Balancier G, Fig. 2, zwischen dem Kreuzkopf C und dem Anschlag D mit überraschender Genauigkeit abliest. Das Instrument erprobt sich immer selbst in dieser Hinsicht, indem man zuerst bekannte Procentsätze in die Luft hineinpumpt und hinterher das Instrument umstellt, um das Vorhandensein einer bekannten Menge festzustellen.

Beim Untersuchen von Grubengasen, bei welchen die Luft reichlich mit Gasen in bekannter Art gesättigt ist, verfährt man in folgender Weise: Der Cylinder B wird auf dem Balancier G, Fig. 2, auf Null gestellt, so dafs er ruht und aufser Thätigkeit ist. Die Luft in dem Beutel, welche das zu untersuchende Gas enthält, wird durch ein Gummirohr zu dem Rohre Y, Fig. 1, und dem Cylinder A geleitet. Der Schieber K wird so gedreht, dafs die Luft und die in demselben enthaltenen Gase zum Probirapparat X geleitet werden, welcher die auf der Zeichnung dargestellte Form besitzt und aus irgend einem passenden Metall hergestellt ist; seine Anordnung und Wirkungsweise ist folgende: Wie aus Fig. 12 ersichtlich, sind mehrere kleine Gasbrenner h zum Erhitzen angeordnet und werden von einer Säule g getragen und durch das an irgend einem Gasbrenner angeschlossene Rohr i mit Gas versorgt. Die Brenner sind mit einem Metallschirm umgeben, um seitlichen Luftzug abzuhalten und einen Boden für schwere Gase zu bilden; an dem Bodenrande m des Schirmes sind kleine Oeffnungen angeordnet. Der Schirm ist an der Mündung eines Cylinders c¹ angeordnet, welcher von einer Metallsäule α getragen und am hinteren Ende mittelst einer Kappet verschlossen ist. Wenn die die erwähnten Gase unbekannter Art enthaltende Luft aus dem Cylinder A bei der schon früher beschriebenen Handhabung des Instrumentes herausgetrieben wird, mufs sie aus dem Rohre i¹ in den Cylinder c unmittelbar zu der Mündung des Cylinders übertreten, wobei sie allmälig den ganzen Querschnitt des Cylinders ausfüllt und die in demselben enthaltene Luft austreibt. In dieser Weise füllt sich der Cylinder mit dem jetzt zu untersuchenden Gemisch von Luft und Gas. Wenn dasselbe Stickschwaden (Stickluft) enthält, wird die allgemein bekannte Eigenschaft dieses Gases dadurch veranschaulicht, dafs die Flammen h alle oder theilweise erlöschen. Enthält dasselbe aber Feuerschwaden (schlagende Wetter), so wird, falls das Gas in gefahrbringender Menge vorhanden ist, dieses in dem Gylinder c explodiren. Sind aber nur weniger als 3 pCt. vorhanden, so verursacht die Hitze der Flammen und der Umstand, dafs das Gas mit nicht leuchtender Flamme brennt, dafs eine helle Wolke über den Flammen schwebt. Hieraus kann man sicher auf das Vorhandensein von Feuerschwaden schliefsen, ohne jedoch genau zu wissen, wieviel Procent von denselben in der Luft enthalten sind. Bei der Probe machen sich geringe Spuren desselben bemerkbar. Diese Probe zum schnellen Bestimmen der Art des Gases, welches man aus dem Beutel mit unbekanntem Inhalt zu erwarten hat, ist eine ungenaue und oberflächliche; nachdem dies festgestellt worden ist, wird der Feuerschwaden genau mittelst Feuerschwadenprüfers Z in der vorhin beschriebenen Weise untersucht.

Für den Fall, dafs sich bei der vorhergegangenen Prüfung herausgestellt hat, dafs das zu prüfende Gas Stickschwaden ist, und man den Procentsatz desselben erfahren will, eine derartige Untersuchung aber nur beim Bergbau vorkommt, so kann man ein gewöhnliches, bei jeder Grube vorkommendes, mit geringen Kosten zu beschaffendes Material in Verbindung mit der Kohlensäure in der genannten Luft benutzen. Man bestimmt alsdann den Procentsatz der Luft mit einer für alle praktischen Zwecke genügenden Genauigkeit, indem man das Instrument in folgender Weise einstellt und handhabt: An dem Kolben des Cylinders^., Fig. 2, ist ein MetallstreifenW¹ befestigt, der mit einer Scala versehen ist, auf welcher man Zehntel des ganzen Hubes ablesen kann, und an dem oberen Rande des Cylinders ein entsprechender Zeiger. Ein Probirrohr, Fig. 11, ist mit einem Metallrohr e" ausgerüstet, welches unten durchlöchert und mit durchlöcherten Führungsscheiben g" versehen ist, die das Rohr in centraler Lage halten, sobald es mit einer gewissen Menge durchsichtigen Kalkwassers gefüllt ist. Ein

Claims (3)

1. Gummirohr d" stellt die Verbindung zwischen dem Metallrohr und dem Ausblaserohr V- des Probirapparates X her, wobei die Kappe d, Fig. 12, entfernt und der zu prüfende Stickschwaden durch das Rohr F, Fig. ι, zum Cylinder A geleitet wird. Der Cylinder B wird auf Null gestellt, d. h. in seine Ruhelage gebracht, worauf das Instrument zum Füllen des Cylinders A mit dem zu untersuchenden Gase benutzt wird. Ist dieses Gas mittelst eines Abwärtshubes genügend schnell ausgetrieben, dafs nicht die Flüssigkeit aus dem Probirrohr mitgerissen wird, so macht es das Kalkwasser eigenartig durchscheinend. Es ist dies ein ganz bestimmtes Merkmal, welches man sofort erkennt, nachdem man einige Male derartige Beobachtungen gemacht hat.

   Die für eine solche Untersuchung passende Einheit bestimmt man, indem man ι pCt. Kohlensäuregas mit reiner Luft in einem Beutel in der vorhin bei den brennbaren Gasen beschriebenen Weise mischt. Diese Mischung erzeugt die gewünschte Färbung des Kalkwassers bei einem einzigen Ausblasen des Cylinders A, dessen Inhalt gleich 800 ecm ist. Wenn deshalb irgend eine Untersuchung mit einer unbekannten Menge angestellt -werden soll, so hält man die jetzt festgelegte Färbungsgrenze im Auge und senkt den Kolben im Cylinder A langsam. Wenn man bemerkt, dafs diese erreicht ist, nachdem der Kolben nur um Y₁₀ seines Hubes verschoben ist, erkennt man deutlich, dafs 10 pCt. Kohlensäure in der Luft vorhanden sind, welches eine gefahrbringende Menge ist. Wenn dagegen der genannte Kolben einen halben Hub gemacht hatte, bevor die genannte Färbungsgrenze erreicht wurde, so ist klar, dafs 2 pCt. Kohlensäure in der Luft enthalten sind. Dieselbe Regel gilt für alle anderen Bruchtheile des Hubes, auch für Doppelhübe; z.B. zwei Hübe würden nach dieser Regel anzeigen, dafs Y₂ pCt. vorhanden ist etc.

   Dieselbe Art der Untersuchung wird ausgeführt, wenn Stickschwaden und Feuerschwaden gleichzeitig vorhanden sind. Keines dieser Gase verursacht, dafs die Untersuchung des anderen um mehr als die Hälfte von 1 pCt. ungenau ausfällt, wenn die vorhandene Menge 10 pCt. beträgt; bei geringen Procentsätzen ist die Ungenauigkeit nicht bemerkenswerth. Gemischte Gase werden deshalb zuerst auf ihren Gehalt an Kohlenwasserstoffen und Kohlensäure untersucht, wobei diese Proben vollständig in wenigen Augenblicken von Laien mit einer Genauigkeit ausgeführt werden können, welche von tüchtigen Chemikern bei einem Aufwände von mehr Zeit und hundertmal mehr Kosten nicht übertroffen wird. Dieses Instrument eignet sich besonders für den wichtigen Zweck, schnell und zuverlässig Untersuchungen von Grubengasen anzustellen, sie mögen beschaffen und zusammengesetzt sein, wie sie wollen.

   Es ist klar, dafs die beschriebenen und gezeichneten Vorrichtungen bedeutend verändert werden können, ohne von dem Wesen der' Erfindung abzugehen. Deshalb beschränkt sich der Erfinder nicht auf die genauen Formen der verschiedenen auf der Zeichnung dargestellten Theile.

   Patenτ-Ansprüche:

   ι . An einem Apparat zum Untersuchen von Grubengasen folgende Theile in Verbindung mit einander: eine zweicylindrige Mefspumpe AB, ein Apparat X, welcher erkennen läfst, ob unverbrennbare Gase allein oder auch brennbare Gase vorhanden sind, und ein Apparat Z, welcher ein Glockensignal giebt, wenn der gröfstzulässige Procentsatz von brennbaren Gasen erreicht ist.
2. 2. An einem Apparat der unter 1. ' angegebenen Art die Mefspumpe mit den Cylindern A B, von denen B so verstellt werden kann, dafs der Hub seines Kolbens sich ändert, und wobei durch einen vom Antriebsmechanismus der Pumpe bewegten Schieber S¹ der Cylinder B abwechselnd mit dem das zu prüfende Gas enthaltenden Raum und dem Probirapparat X oder Z, der Cylinder A abwechselnd mit der Atmosphäre oder einem der Normalgasbehälter und dem Probirapparat X in Verbindung gesetzt wird, wobei ferner durch einen Handschieber K entweder X oder Z eingeschaltet wird, aufserdem am Kolben des Cylinders A eine Scala angeordnet ist, um die Bruchtheile des Hubes ablesen zu können.
3. 3. An einem Apparat der unter 1. angegebenen Art der Probirapparat X, Fig. 12, bestehend aus einem waagrechten, an einem Ende geschlossenen Cylinder c, vor dessen offenem Ende Flammen h h brennen, welche mit einem Schirm k umgeben sind, so dafs die am geschlossenen Ende eintretenden Gase, den Cylinder durchstreichend, von dem Schirm aufgefangen werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.