DE506796C - Vorrichtung zur Anzeige von Gasen - Google Patents

Description

Zur Feststellung und Anzeige der Beimengung brennbarer, explosibler oder giftiger Gase zur atmosphärischen Luft werden meist Einrichtungen benutzt, die auf der verschieidenen Diffusionsgeschwinidigkeit von Gasen verschiedenen spezifischen Gewichtes durch eine poröse Wand beruhen. Bei Ungleichheit der Beschaffenheit des Gases innerhalb und außerhalb eines porösen Gefäßes tritt in, dessen Innenraum ein Über- oder Unterdruck auf.

Bei Verwendung eines einzigen Diffusionsgefäßes ist der auftretende Überdruck gering und tritt nur ganz kurzzeitig auf. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, um eine höhere Drucksteigerung und damit eine sichere Anzeige zu erzielen, ein zweites poröses Gefäß in das erste einzuschließen und das im Innenraum des ersten Gefäßes während des Diffusions Vorganges unter einem Über-

eo oder Unterdruck stehende Gasgemisch auf dieses zweite Gefäß einwirken zu lassen, dessen Wandung auf der anderen Seite zunächst unter Einwirkung untermischten Gases steht, also z. B. mit Luft unter Atmosphärendruck gefüllt ist; dadurch entsteht in diesem zweiten Gefäß ein größerer Überoder Unterdruck als in einem einzelnen Gefäß. Zu demselben Zweck kann auch in das zweite poröse Gefäß ein drittes oder eine Reihe weiterer poröser Gefäße eingeschlossen werden und die Druckänderung in diesem bzw. im letzten Gefäß der Reihe zur Anzeige dienen.

Diese Anordnungen genügen jedoch noch nicht den sehr weitgehenden' Anforderungen, die an Apparate zur Anzeige von Gasen gestellt werden und die dahingehen, daß 'eine Beimengung von 1/2 0/0 des fremden Gases oder noch weniger angezeigt werden soll.

Gegenstand der Erfindung sind Maßnahmen beim Bau von Gasanzeigevorrichtungen mit zwei oder mehreren ineinander angeordneten DifTusionsgefäßen, die dem gesetzmäßigen Verlauf des Diffusionsvorganges bei solchen Gefäßen Rechnung tragen und dadurch einen erhöhten Druck im inneren Gefäß hervorrufen.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Porosität jedes inneren Gefäßes größer gewählt als die des umgebenden äußeren Gefäßes, um die Diffusion aus dem ersten in das innere Gefäß sich rascher vollziehen zu lassen als von der Außenluft in das äußere. Ferner wird zu demselben Zweck die Oberfläche des inneren Gefäßes bei gleichem Volumen vergrößert und diesem zweckmäßig, z. B. bei im wesentlichen zylindrischen' Gefäßen, die Form eines Ringraumes mit äußerer und innerer Mantelfläche mit zwischienliegendem engen Ringraum gegeben. Um schließlich die Herstellung solcher Vorrichtungen unter gasdichtem Abschluß zwischen

der Außenluft und dem inneren Gefäß zu erleichtern und eine unmittelbare Einwirkung durch. Diffusion aus der Außenluft auf das innere Gefäß zu -verhindern!, erhalten die ineinander angeordneten zylindrischen Gefäße auf der Seite der Druckanzeigevorrichtung eine gemeinsame undurchlässige Bodewfläche. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in den Abb. ι bis 5 beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Abb. ι zeigt den Apparat im Aufriß zum Teil im Schnitt, Abb. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse mit dem Apparat von der Seite gesehen. Abb. 3 zeigt die Form des Gefäßes, die in Abb. 1 infolge des abgebrochenen Schnittes nur teilweise zu sehen ist. Abb. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für die Signalgebung, Abb. 5 eine Ausführung der Gefäße, bei der das innere Gefäß annähernd die Form eines zylindrischen Ringkörpers besitzt.

Abb. ι und 2 zeigen ein verschlossenes Gefäß, dessen Wandung 1 zum Teil aus einem porösen Diaphragma, z. B. aus Ton, besteht oder das zur Gänze aus einem Diaphragma geeigneter Form, z. B. einem Zylinder, gebildet wird. Dieses Gefäß ist mittels irgendwelcher Befestigungsmittel, wie etwa herumgelegter Bänder 2, 3, auf einer Grundplatte 4 von beliebigem Material befestigt, wobei weiche elastische Unterlagen 5 aus Kork o. dgl. zum Schütze des Gefäßes zwischengelegt werden. Die Bänder werden mittels der Schrauben und Muttern/ und 8 gespannt. Das allseitig geschlossene zylindrische Gefäß mit poröser Wandung, in das ein zweites Gefäß 1' ebenfalls mit poröser Wandung eingeschlossen ist, trägt an der einen kreisförmigen Grundfläche ein eingesetztes Rohr 9, das fest gegen die Wand abgedichtet eingesetzt ist. Das Rohr kann aus Glas und der anliegende Teil der Wand aus vollkommen dichtem oder durch eine Lackschicht undurchdringlich gemachtem Material bestehen. Das U-förmige Glasrohr ist zum Teil mit einer leitenden Flüssigkeit 10, etwa Quecksilber, gefüllt. Zwei Kontaktdrähte 11 und 12, zweckmäßig aus Platin, sind in die Wand des Rohres eingesetzt und durch die Drähte 13, 14 mit den Klemmen 15, 16 am Gehäuse 17, das eine Art Dach bildet und an der Unterseite offen bleibt, verbunden. Die Grundplatte 4 kann durch Einstellschrauben so eingestellt werden, daß das Quecksilber in der Röhre 9 den einen Kontaktdraht 12 bedeckt und sich in geringer Entfernung vom anderen Kontaktdraht 11 befindet. Die Klemmen 15, 16 sind mit einer Stromquelle, etwa einer Batterie 20, verbunden. Um Funkenbildung bei So langsamem Öffnen oder Schließen des Quecksilberkontaktes zu vermeiden, wird die Quecksüberoberfläche mit einer dünnflüssigen, leicht beweglichen isolierenden Flüssigkeit, z. B. Öl, Petroleum o. dgl., zur Verhinderung einer Oxydation der Oberfläche bedeckt. In Serie mit der Batterie liegt eine Glocke 21 oder eine Signallampe.

Abb. 3 zeigt die für das Abdichten zweckmäßige Bauart der beiden Gefäße. Das innere Gefäß 1' ist mit einem nicht durchlässigen Deckel 2 5 verschlossen, durch den das Rohr 9 unter Abdichtung hindurchgeführt wird; dieser Deckel 2 5 liegt in dem ebenfalls dichten Abschluß 26 des Gefäßes 1 unmittelbar an., oder es können die Deckel 2 5 und 26 aus einem Stück bestehen und der dem Deckel26 entsprechende vorragende Randteil zum Abschluß des äußeren Gefäßes 1 dienen. Jedenfalls muß eine Möglichkeit des Durchtritts des Gases anders als durch Diffusion aus der äußeren Umgebung in das erste und aus diesem in das innere Gefäß sowie auch die unmittelbare Diffusion aus der äußeren Umgebung in das innere Gefäß ausgeschlossen sein.

Wenn die Beschaffenheit der Luft des Raumes, wo der Apparat aufgestellt ist, dieselbe ist wie die der innerhalb des Diaphragmas ι eingeschlossenen Luftmenge, so ist zwischen den Wänden des inneren und des äußeren Gefäßes der Druck derselbe wie der der Außenluft. Wenn hingegen auch nur eine Ideine Beimengung eines Gases, das leichter ist als Luft und innerhalb des Diaphragmas nicht enthalten ist, als Verunreinigung der Atmosphäre auftritt, so diffundiert dieses Gas durch das Diaphragma, und zwar um so rascher, je poröser dasselbe ist, außerdem um so rascher, je leichter das Gas im Vergleich zur Luft ist. Anderseits diffundiert Luft aus dem Diaphragma 1 hinaus, jedoch ioo entsprechend ihrem größeren spezifischen Gewicht mit geringerer Geschwindigkeit. Während der Zeit, in der sich dasselbe Mischungsverhältnis im Zwischenraum der Diaphragmen ι und 1' herstellt, tritt dort für eine giewisse Zeit ein Überdruck auf, während dabei das Gemisch bereits eine gewisse Beimengung des fremden Gases enthält. Aus diesem unter 'einem Überdruck stehenden Gemisdh diffundiert nun das fremde Gas durch die porose Wand 1' in das innere Gefäß, während das Diffundieren der Luft aus diesem in den Zwischenraum wegen des dort bereits vorhandenen Überdruckes erschwert ist, abgesehen davon, daß es an sich langsamer erfolgt. Im inneren Gefäß tritt daher vorübergehend ein bedeutend größerer Überdruck auf als im Zwischenraum und drückt das Quecksilber in der Röhre 9 nach außen, und der Stromkreis zwischen den Kontakten 11 und 12 wird ge- lao schlossen.

Es ist klar, daß bei Gasen, die schwierer

sind als Luft, der Innendruck im Zwischenraum sinkt, so daß sich ein Unterdruck einstellt und gleichzeitig das fremde schwerere Gas eindringt; aus dem inneren Gefäß diffundiert Luft nach, und es entsteht dort vermehrter Unterdruck, der das Quecksilber nach innen treibt und einen entsprechend angebrachten Kontakt, der dann im anderen Schenkel des Rohres angebracht sein muß, schließen läßt.

Es kann auch eine Signalvorrichtung, eine Glocke o. dgl., in einem Stromkreis so geschaltet werden, daß dieser Stromkreis von einem Relais geschlossen wird, das die Glocke fortgesetzt ertönen läßt, auch nachdem das Gas aufgehört hat, das Diaphragma zu beeinflussen, der Innendruck sich ausgeglichen hat und das Quecksilber in seinie ursprüngliche Ruhestellung zurückgekehrt ist und dabei den Strom wieder unterbrochen hat. Abb. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der das Rohr 9 gerade und aus Metall hergestellt ist und einen Zylinder mit einem Kolben 22 bildet, der bei einem Druckunterschied zwischen Innenraum des Diaphragmas und der Außenluft in Bewegung kommt und gegen eine Feder 23 drückt, die einen Kontakt 24 zur Betätigung einer Signalvorrichtung· schließt. Es kann auch eine Stange mit dem Kolben verbunden sein und diese unter Zwischenschaltung eines Hebels einen Kontakt schließen oder — wenn Ruhestrom zur Verwendung kommt — öffnen. Abb. 5 zeigt eine Ausbildung des inneren Gefäßes, um in besonders wirksamer Weise dort einen erhöhten Überdruck zu erhalten. Zu diesem Zweck wird das Volumen des inneren Gefäßes im Vergleich zum äußeren ziemlich klein gewählt, seine Oberfläche dagegen groß und ge-

4.0 gebenenfalls auch aus einem poröseren Material als das äußere Gefäß. Dadurch wird erreicht, daß seine Aufnahme an Gas, absolut genommen, gering ist und den Inhalt des äußeren Gefäßes nicht stark beeinträchtigt, diese Aufnahme aber rasch erfolgt und einen verhältnismäßig großen Überdruck in kurzer Zeit erzeugt. Das innere Gefäß erhält annähernd die Form eines Ringraumes oder eines Zylinders, der durch Einstülpen doppelwandig gemacht ist. Der Ringraum besitzt ein kleines Volumen, dagegen eine beträchtliche Oberfläche. Dadurch wird auch erreicht, daß der Überdruck im inneren Gefäß, der zur Anzeige dient, nicht merklich später auftritt, als dies bei einem einfachen Gefäß der Fall wäre.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige von brannbaren, explosiblen oder giftigen Gasen, beruhend auf der infolge der Verschiedenheit der Diffusionsgeschwindigkeit der Gase von verschiedener Dichte auftretenden Druckänderung, bei der zwei oder mehr ineinander angeordnete Diffusionsgefäße verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität jedes inneren Gefäßes größer ist als die des umgebenden äußeren Gefäßes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere oder die inneren Gefäße zwecks Vergrößerung der Oberfläche bei gleichem Volumen im wesentlichen die Form eines Ringraumes mit äußerer und innerer Mantelfläche und zwischenliegendem, engem Ringraum besitzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander angeordneten zylindrischen Gefäße auf der Seite der Druckanzeigevorrichtung eine gemeinsame undurchlässige Bodenfiäche besitzen, wodurch eine unmittelbare Einwirkung durch Diffusion aus der Außenluft auf das innere Gefäß vermieden und die Ausführung der Zuleitung aus dem inneren Gefäß zur Druckanzeigevorrichtung ohne eine die Sicherheit der Funktion beeinträchtigende Abdichtung ermöglicht wird. go

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen