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Anzeigevorrichtung für das Auftreten schädlicher Grubengase Die Erfindung
gehört zur Gruppe der Schlagwettermelder, die das Auftreten katalytischer Verdichtungswärme
an platin- oder palladiumhaltigen Stoffen als Mittel benutzen, um eine Anzeigevorrichtung
zu betätigen.
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Es sind mancherlei Wege eingeschlagen, um das Erkennen explosibler
Luftgemische schon in ihrer Entstehung zu ermöglichen. So hat man sowohl den Unterschied
der Diffusionsgeschwindigkeiten wie auch des spezifischen Gewichtes herangezogen,
die Hammveränderung und Aureole der Davyslampe in anderer Gestalt benutzt, auf akustischem
Prinzip beruhende Wetterprüfer konstruiert oder die am Galvanometer, ablesbare Widerstandsänderung
vorgeheizter, durch die Gase bis zur Glühtemperatur erhitzter Platin-oder Palladiumdrähte
angewandt usw.
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Alle diese Vorrichtungen sind, wenn sie überhaupt auf einen Methangehalt
der Grubenluft von 11, °1o ansprechen, in ihrer Bauart empfindlich und, soweit sie
Temperaturen über- 5oo° verwenden, nicht ungefährlich.
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Im Gegensatz hierzu- benutzt die Erfindung eine Anzeigevorrichtung
mit einem nach Art des kartesianischen Tauchers arbeitenden Anzeiger unter Zuhilfenahme
katalytischer oder Absorptionswirkung, welche schon auf sehr geringe Gasmengen hin
einen großen Ausschlag zeigt und in bezug auf Bauart und Sicherheit den Anforderungen
des rauhen Bergwerksbetriebes angepaßt ist. Erfindungsgemäß wird eine mit- einer
Flüssigkeit gefüllte Druckkammer von außen durch katalytische Wirkung geheizt und
durch die damit verbundene Dampfentwicklung in einem an die -Druckkammer angeschlossenen,
mit einer Tauchflüssigkeit gefüllten Rohr ein Anzeiger nach Art des kartesianischen
Tauchers betätigt, oder eine Taucherbewegung wird durch Druckverminderung infolge
von Absorption verursacht.
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Zweckmäßig ist der als Anzeiger nach Art des kartesianischen Tauchers
arbeitende-Tauchschwimmer mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit teilweise gefüllt.
Eine ähnliche Flüssigkeit ist in einem mit dem Anzeigerrohr verbundenen Druckkessel
vorhanden. Beide Flüssigkeiten befinden sich bei reiner Luft bezüglich der Temperatur
wie auch des Drucks ihrer Dämpfe im Gleichgewicht. Eine nur wenige Grad betragende,
durch Katalyse bewirkte Erwärmung der Druckkesselflüssigkeit genügt, um durch Überdruck
den Schwimmer tauchen zu lassen.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel im senkrechten Längsschnitt
wieder.
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In einem durchsichtigen Rohr r, das mit einer verschiebbaren -Skala
ausgestattet sein kann, befindet sich die Tauchflüssigkeit 2, die aus `'Wasser,
Glycerin, Alkohol o. dgl. oder auch aus schichtweise sich lagernden Flüssigkeiten
verschiedener Färbung besteht. Für. Zwecke gleichzeitiger Verwendbarkeit zur Indikation
auf CO., sind Kalkwasser, Kali-oder Barytlauge oller sontwie geeignete Flüssigkeiten
zu wählen. In der Tauchflüssigkeit bewegt sich ein vorzugsweise durchsichtiger
Taucher
d., der teilweise mit einer Vei#-dampfungsflüssigkeit 6 gefüllt ist. Ein Rohr 5
verhindert das Ausfließen der Flüssigkeit und ist unten mit einer kleinen Öffnung
versehen, die der Tauchflüssigkeit 2 Ein- und Austritt gewährt. Als geeignete Füllflüssigkeit
für den Taucher 4 hat sich eine Lösung von Jod in Schwefelkohlenstoff erwiesen,
die leuchtend rot ist, bei etwa 56° siedet und veilchenblaue Dämpfe entwickelt.
Der Tauchschwimmer 4 kann auch aus zwei getrennten Kammern bestehen, die jede für
sich mit einer kleinen Öffnung versehen ist und die mit Flüssigkeiten verschiedener
Siedepunkte gefüllt sind.
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Auf das Rohr i ist luftdicht die Druckkammer 7 befestigt, die ebenfalls
eine leicht siedende Flüssigkeit 3 enthält, die durch das Rohr 8 am Auslaufen verhindert
ist. Ihre Dämpfe gelangen durch das Rohr 8, das unter der Oberfläche der Füllflüssigkeit
münde, zur Wirkung auf den Schwimmer .4. Die Druckkammer 7 ist von außen mit einer
porösen Isolierschicht9 umgeben, die in Nuten oder Vertiefungen Platinmoor, palladinisierte
Kohle oder andere auf Methan katalytisch ansprechende Stoffe beherbergt.
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Beim Auftreten von Kohlenwasserstoffen in der Grubenluft gelangen
diese nach Passierung eines gastrocknenden Mittels zum Katalysator. Es entwickelt
sich entsprechend dem Methangehalt eine mehr oder minder große Erwärmung, die sich
dem Druckgefäß und der darin enthaltenen Verdampfungsflüssigkeit 3 mitteilt. Dadurch
entsteht ein Überdruck in der Druckkammer 7, der j sich auf die Tauchflüssigkeit
:2 überträgt und den Taucher zum Sinken bringt; der jeweilige Stand des . Tauchers
gestattet dann einen Rückschluß auf den vorhandenen Methangehalt.
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Die Isolierschicht g der Druckkammer ist mit einer verschiebbaren
Kappe i r versehen, die nur im gehobenen Zustande den Zutritt der Grubengase zum
Katalysator gestattet: In die Druckkariimer mündet von oben her ein Rohr to, das
mit einem Ventil 12 gegen die Druckkammer abgeschlossen ist. Dieses Ventil dient
zur Regelung und Einstellung des Dampfdruckes und ermöglicht dadurch eine empfindlichere
Einstellnug des Schwimmers 4.
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Zum Anzeigen etwa vorhandener Luftgemische, die CO., enthalten, wird
durch das Ventil 12 hindurch Luft eingeblasen. Durch die Erhöhung des Druckes sinkt
der Schwimmer auf seinen tiefsten Stand. - Da das Rohr in diesem Falle mit einer
Absorptionsflüssigkeit, wie Kali- oder Barytlauge, gefüllt ist, erfolgt eine Absorption
des durch das Rohr 8 in die Tauchflüssigkeit 2 gelangten Kohlendioxyds. Eine Druckverminderung
ist die Folge und damit das Emportauchen des Schwimmers. Aus der Geschwindigkeit
dieser Tauchbewegung ist ein Rückschluß auf den Gasgehalt gegeben.
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Der Tauchschwimmer 4 kann auch zur Betätigung von Kontakten verwandt
werden. Auf diese Weise würde bei entsprechender Einrichtung eine Prüfung auf Explosionsfähigkeiten
der Grubenluft ermöglicht. Das Ventil 13 am unteren Ende des Rohres i ermöglicht
durch Ablassen der Flüssigkeit die Schaffung eines größeren Luftraumes unterhalb
der Druckkammer. Durch das gleiche Ventil 13 würde man die zu prüfende Grubenluft
einblasen und sie mittels des durch den Schwimmer erfolgten Kontaktes zur Explosion
bringen können.
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Mittels dieses Durchblasens der Grubenluft durch Ventil 13 und die
Tauchflüssigkeit 2 würde sich nicht nur ein Gehalt der Grubenluft am Kohlenstaub
bemerkbar machen, sondern auch an Kohlendioxyd. Die Tauchflüssigkeit müßte in diesem
Falle aus Kalkwasser bestehen. Der Grad der Trübung läßt auf die vorhandene Gasmenge
schließen.
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Die ganze Vorrichtung läßt sich auch mit einer Grubenlampe vereinen.
Als Tauch-Ilüssigkeitsbehälter würde unter Umständen .las Schutzglas oder die Schutzglocke
der Lampe dienen können.