DE939595C

DE939595C - Method and device for making changes in temperature and / or illuminance visible through display substances

Info

Publication number: DE939595C
Application number: DEP33373A
Authority: DE
Inventors: Georg Walter Dr Kuehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-02-05
Filing date: 1949-02-05
Publication date: 1956-02-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und/oder der Beleuchtungsstärke durch Anzeigestoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und oder der Be:leuchtun!gsstärke durch Veränderung der optischen Eigenschaften von Anzeiigestofe;n.Method and device for visualizing changes in temperature and / or the illuminance through display materials. The invention relates to a method to make changes in temperature and / or light intensity visible by changing the optical properties of display substances; n.

Es ist bereits bekannt, durch Beobachten von Schmelzvorgängen fester Stoffe- einzelne Te:mper,a: turpunkte festzulegen. Als. derartige Stoffe sind neben Metallen auch Salze, z. B. organische Salze, verwendet worden. Dieses Verfahren ist an die bestimmten Schmelzpunkte der Salze od. dgl. gebunden und wird in seinem Wert durch die von den Stoffen benötigten erheblichen Schmelzwärmen gemindert. Erfindungsgemäß Is;t es demgegenüber möglich, in einem weiten Bereich jede, gewünschte- Temperatur oder Beleuch:tungsis;tärke durch Veränderung der optischen Eigenschaften von Anzeiges,toffen sichtbar zu machen. Dies gelingt dadurch., daß Anzei,gestoffe verwendet werden, welche bei einer bestimmten Temperatur oder Beleuchtungsstärke reversibel aus dem Sol- in den Gelzustan:d oder umgekehrt aus dem Gel- in den Solzus@tand übergehen. Den Anzeigeistoffen können dabei zur Verrschiebu:ng des Umwandlungspunktes ein oder mehrere die Umwandlung begünstigende, oder hemmende Stoffe zugesetzt werden. Es. ist dabei weiter möglich, den Siedepunkt der Lösungen durch Einsschließen derselben in geschlossene Gefäße zu verschieben. Ferner können die Sitoffe statt in. flüssigen Lösungen auch. in Form eines Films zur Anwendung gebracht werd. Beispielsweise kann ein queillbarer Stoff, wie Silica-Gel, mit der Lösung des Stoffes. bzw. Stoffgemisches gemäß der Erfindung vermischt und auf Platten ausgegossen werden.It is already known to become more solid by observing melting processes Substances - individual te: mper, a: ture points to be determined. As. such substances are alongside Metals also salts, e.g. B. organic salts have been used. This method is bound to the specific melting points of the salts or the like and is in his Value reduced by the considerable heat of fusion required by the fabrics. According to the invention On the other hand, it is possible to set any desired temperature over a wide range or lighting strength by changing the optical properties of display materials to make visible. This is achieved by using display materials which at a certain temperature or illuminance reversible from the Sol- to gel state: d or vice versa, go from gel to sol state. The display substances can be entered to shift the transformation point or several substances promoting or inhibiting the conversion are added. It. it is also possible to determine the boiling point of the solutions by enclosing them move into closed vessels. Furthermore, the Sitoffe instead of in. Liquid Solutions too. applied in the form of a film. For example, can a substance that can be absorbed, such as silica gel, with the solution of the substance. or mixture of substances be mixed according to the invention and poured onto plates.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Stoffe, welche auf Temperaturänderungen oder Änderungen der Beleuchtungsstärke in der angegebenen Weise ansprechen, Methylpolyvinyläther und/oder Methylcellulose und oder. P:olyglykaläther verwendet. Methylpolyvinyläther ist beispielsweise in Wasser nur unterhalb 35° C löslich und geht beim Überschreiten -dieser Temperatur aus einer ursprünglich vollständig durchsichtigen und nahezu farblosen Lösung unter Milchigwerden in den Gelzusitand über. Es. ist daher erfindungsgemäß möglich, mit :einer wäßrigeri Lösung dieses. Stoffes: dic@Tcmperatur von 35° C genau zur Anzeige zu bringen. Aber auch alle ober- und unterhalb dieses Temperaturpunkteis liegenden Temperaturen können angezeigt werden, wenn. man der Lösung mehr oder weniger große Mengen, von Stoffen. zusetzt, welche die Koagulationstemperatur verschieben. So. bewirkt beiispielsweise, ein Zusatz von einwertigen Alkoholen, z. B. Methylalkohol, Äthylalkohol; Polyvinylalkohol, oder Ketonen, z. B. Aoetonen, eine Verschiebung dies Uanwandlungspunktes nach höheren Temperaturen. Umgekehrt wird die Umwandlungsitemperatur bis zu - 2o° C und tiefer erniedrigt, wenn derLösungmehrwertige Alkohole, z. B. Glycerin, Glykole und/oder andere Stoffe, z. B. Ammoniumhydroxyd, zugesetzt werden.According to a preferred embodiment of the invention, as substances which on temperature changes or changes in illuminance in the specified Address way, methyl polyvinyl ether and / or methyl cellulose and or. P: olyglycal ether used. Methyl polyvinyl ether, for example, is only below 35 ° C in water soluble and goes when exceeding this temperature from an originally complete transparent and almost colorless solution, turning milky into the gel state above. It. is therefore possible according to the invention with: an aqueous solution of this. Material: dic @ Tcmperatur of 35 ° C to be displayed exactly. But also all above and temperatures below this temperature point can be displayed be when. one of the solution more or less large amounts, of substances. clogs, which shift the coagulation temperature. For example, a Addition of monohydric alcohols, e.g. B. methyl alcohol, ethyl alcohol; Polyvinyl alcohol, or ketones, e.g. B. Aoetonen, a shift of this transition point to higher Temperatures. Conversely, the transformation temperature is down to - 20 ° C and lower decreased when the solution contains polyhydric alcohols, e.g. B. glycerin, glycols and / or other substances, e.g. B. ammonium hydroxide, are added.

Um auch bei lang einwirkenden höheren Temperaturen eine hohe Beständigkeit der kolloiden Systeme zu erreichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Lösungen an sich bekannte Schutzkolloide beizumischen. Dadurch wird die Beständigkeit der Systeme- verbessert und gleichzeitig einte vollkommen gleichmäßige und dabei vollständig abdeckende Weißfärbung erreicht.To ensure a high level of resistance even at higher temperatures that are exposed for a long time To achieve the colloidal systems, it has proven useful to use the solutions Mix in known protective colloids. This increases the persistence of the Systems - improved and at the same time united perfectly uniform and at the same time completely covering white color achieved.

Den Anzeigesitoffen kaum. eine geringe Menge eines Farbstoffes od. dgl. beigegeben werden, der die Eigenschaft hat, Licht unter Umsetzen. im Wärme zu absorbieren. Die auf Tempeiraturändenungen ansprechenden Anzeigestoffe können. dann auch in solchen Fällen benutzt werden, in denen sienur eine starke Beleuchtung erhalten und daher ohne Zusatz der Farbstoffe nicht ansprechen würden.The display is hardly open. a small amount of a dye or. Like. Be added, which has the property of converting light. in warmth to absorb. The display substances responding to changes in temperature can. can then also be used in cases where there is only strong lighting obtained and therefore would not respond without the addition of the dyes.

Es ergibt sich weiter auch die Möglichkeit, die. Anzei:gefarbe durch Zugabe von Farbstoffen so zu beeinflussen, da,ß an -Steinle von Weiß auch andere Farben in Erscheinung treten. Zu diesem Zwecke können der Lösung der Stoffe entweder ein oder mehrere Farbstoffe- zugemischt werden, die mit dem koagulierenden Stoff eine besonders stark gefärbte Adsorptionsverbindung bilden, oder es können Fauibstoffe benutzt werden, deinem Färbe durch den koagulierenden Stoff nahezu zum Verschwinden, gebracht wird. Es ist durch Zumischen von Farbstoffen .aber ferner auch möglich, bei der Koiagulationstemperatur einen vollkommenen Farbumschlag zu erzielen. Dies. wird,dadugroh erreicht, daß man der Lösung ein Farbstofgemisoh zusetzt, bei dem die eine Komponente von dem koagulierenden Stoff unter Ausschalten ihrer Farben aibsorbiert wird, so darß nur noch. .die Farbe der anderen Komponente in Erscheinung tritt. Als derartiges Farbstoffgenis:ah kann z. B. ein Gemisch von Rufrgallus. säure und Methyleniblau verwendet werden, welches bei der Umwandlutigstemperatur von Grün narb Blau umschlägt.There is also the possibility that. Display: colored through To influence the addition of dyes so that ß an -Steinle von Weiß also others Colors appear. For this purpose you can either dissolve the substances one or more dyes are mixed in with the coagulating substance form a particularly strongly colored adsorption compound, or fibrous matter can form be used, your dye almost disappears due to the coagulating substance, is brought. It is also possible by adding dyes. to achieve a complete color change at the coagulation temperature. This. is achieved because a dye mixture is added to the solution, in which one component of the coagulating substance by turning off its colors is absorbed, so darß only. .the color of the other component in appearance occurs. As such a dye genis: ah can, for. B. a mixture of Rufrgallus. acid and methylene blue, which is at the transition temperature of green Scar blue turns over.

Das neue Verfahren zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und/oder der BeleuchtumgsistIrke kann in der verschiedensten Weise technisch angewendet werden.The new method of visualizing changes in temperature and / or the lighting power can be applied technically in the most varied of ways will.

Es ist mit diesem Verfahren zunächst möglich, die Über- oder Unterschreitung von Temperaturen besonders deutlich und augenfällig in Erscheinung treten zu lassen. Main kann zu diesem Zwecke Anzeigestofffe der beschriebenen Art, welche auf die zulässigen Grenztemperaturen eingestellt sind, in Anzeigevorxichtungez aus Gleis, z. B. Röhren, füllen, auf deren Unterseite Worte wie.: »Kei e Gefahr« oder »Temperatur nicht richtirg« angeordnet sind. Diese Warte werden dann bei Überschreiten der zulässigen Temperatur bzw. bei Erreichen der richtigen Temperatur infolge des Undurchsiichtipverdens oder Durchsichtilgwerdens der betreffenden Röhre abgedeckt oder sichtbar.With this procedure it is initially possible to exceed or fall below the limit to make temperatures appear particularly clearly and conspicuously. Main can for this purpose display materials of the type described, which are based on the permissible limit temperatures are set, in display devices from the track, z. B. Tubes, fill, on the underside of words like: "No danger" or "Temperature are not properly arranged. This waiting time is then exceeded when the permissible Temperature or when the correct temperature is reached as a result of the opaque tip or the tube in question is covered or visible.

Das neue Verfahren läßt sich auch in hervorragender Weise- zum. Anzeigen der richtigen. B.adtemperatur von Fotoschalen, ferner bei Badethermometern, z. B. Kinderbaderthermometern, zur richtigen Einstellung der Kindermiluhtemperatur durch entsprechend ausgebildete Prüfstäbe, oder auch zur weithin sichtbarem Anzeige von Raumtemperaturen verwenden. Dabei kann jeder Temperaturgrad durch eine Röhre dargestellt und die einzelnen Röhren können übereinander angeordnet .sein. Ein auf den gewünschten Tenperalturgrad eingestelltes und in den Zwischenraum von konzentrisch angeordneten Röhren gebrachtes.Stoffgemisch nach der Erfindung eignet sich, z. B. bei Küwhlern, für die augenfällige Darstellung des. Temperaturverlaufes, weis daidurch begünstigt wird, d@aß ein derartiges Gemisch die Eigenschaft hat, Temperaturunterschiede sehr scharf durch verschieden starkes Undurchsichtigwerden anzuzeigen. Dank dieser Eigenschaft ist noch eine andiene sehr empfindliche Anordnung zur Temperaturmessung nach der Erfindung möglich: Stellt man z. B. drei Lösungen mit jeweils z. B. um r ° C verschiedener Umschlagstemperaitur her und färbt diese drei Lösungen, mit den Grundfarben Gelb, Purpur, Blaugrün oder bei Verwendung von nur zwei Lösungen mit den Komplementärfaxbem, so ergibit sich bei Projektion dieser Lösungen die Farbe Weiß, solange alle Lösungen, gleichmäßig durchsichtig sind, während bei geringer Temperaturänderung infolge mehr oder weniger starken Aus,farllenis der einzelnen Farben, eine der jeweiligen Temperatur entsprechende Miischfarbe auftritt: Auf diese Weise kann schon durch geringe Temperaturveränderung die gesamte sichtbare Farbskala bestrichen werden. Die technische Anordnung bei diesem Verfahren kann selbstverständlich in der mannigfaltigsten Weise variiert werden.The new process can also be used in an excellent manner. To sue the right one. B. bath temperature of photo trays, also with bath thermometers, z. B. Children's bath thermometers for the correct setting of the children's milking temperature appropriately designed test rods, or for the widely visible display of Use room temperatures. Each degree of temperature can be represented by a tube and the individual tubes can be arranged one above the other. One on the one you want Tenperalturgrad adjusted and arranged in the space of concentrically Tubes brought.Stofflösung according to the invention is suitable, for. B. for radiators, for the conspicuous display of the temperature curve, which is aided by this is that such a mixture has the property of temperature differences very much to indicate sharply by becoming opaque to different degrees. Thanks to this property is another very sensitive arrangement for temperature measurement after the Invention possible: If z. B. three solutions each with z. B. r ° C different Transition temperature and colors these three solutions, with the primary colors yellow, Purple, blue-green or if only two solutions are used with the complementary faxes, when these solutions are projected, the result is the color white, as long as all solutions are uniformly transparent, while with a small temperature change as a result more or less strong off, farllenis of the individual colors, one of the respective temperature corresponding mixed color occurs: up this way can already go through slight change in temperature, the entire visible color scale can be coated. The technical arrangement in this process can of course be in the most varied Way can be varied.

Gemäß einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden Mehrschichten:glasscheiben hergestellt, welche zwischen sich einen lzüvettenartigen Raum einschließen, in welchen die Anzeige@flüssigke:it gefüllt wird. Es können abeur auch VIehrschichten:gläser verwendet werden, zwischen denen. ein Film angeordnet ist, deT die Anzeigestoffe enthält. In dieser Weise hergestellte Glasscheiben können so, ausgebildet sein, daß sie bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur und/oder Beleuch@tungssitärke von selbst undurchsichtig werden, so, daß sie sich hervorragend als Fenster für Gewächshäuser, Mistbeete od. dgl. eignen.According to a particularly important embodiment of the invention Multilayer: made of glass panes, which between them a luvette-like Include space in which the display is filled. It can be abeur Also VI multilayers: glasses are used between them. arranged a film is, deT contains the display substances. Panes of glass produced in this way can so, be designed that when a certain temperature is exceeded and / or Lighting fixtures become opaque by themselves, so that they look outstanding as windows for greenhouses, hotbeds or the like.

Weiter können solche Fenster auch künstlich durch Erwärmung undurchsichtig gemacht werden. Diese Erwärmung kann beispielsweise durch Aufblasen heißer Luft auf die Scheiben oder durch Stromzufuhr erfolgen. Der Strom kann in die mit den Anzeigestoffen versetzte Zwischenschicht durch Heizdrähte eingeführt werden, oder es können in die Zwischenschicht Elektroden eingeführt werden, an die Wechselstrom zum Erwärmen der Zwischenschicht angelegt wird.Furthermore, such windows can also be artificially opaque due to heating be made. This heating can be done, for example, by blowing hot air on the panes or by supplying power. The electricity can flow into the with the Interlayer offset with display substances can be introduced by means of heating wires, or Electrodes can be introduced into the intermediate layer to which alternating current flows is applied to heat the intermediate layer.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A method for visualizing vonÄnderungen the temperature .and / or of illumination, strength by varying the optical characteristics of display materials, daduT @ ch overall features that display materials are used which reversibly at a predetermined temperature or illuminance from the sol to the gel state or from dien horny in the sol state.

2. The method according to claim i, characterized in that, ß the display substances to shift the transition point one or more of the solstate: d favoring or inhibiting substances.

3. The method according to claim i and a, characterized characterized in that the boiling point of the solutions is obtained by including them in closed vessels is moved. d ..

Method according to claims i to 3, characterized characterized, d.aß brought the display materials in the form of a film to the application will.

5. The method according to claim i blis q., Characterized in that as temperature-sensitive Substances in diethyl polyvinyl ether and / or methyl cellulose and / or poly glycol ether as well as optionally: as the solstate @ d. beneficial substances monohydric alcohols, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, polyvinyl alcohol, or ketones, such as acetones, or the sol condition 'inhibiting substances, z. B. multi-valued allcoholes, such as glyceirin, glycols and / or ammonium hydroxide can be used.

6. Procedure according to. Claim i to 5, characterized in that one or more Schurtzkollo @ ide to the mixture of substances added now.

7. Procedure according to. Claim i to 6, characterized in that because mixture of dyes is added, which have the property of being exposed to light Convert into heat to absorb. B. The method make claim i to 7, characterized in that that the mixture of substances one or more dyes, e.g. B. a dye: ffgerniisch is added, because one or more components of which in the gel state passing material can be reversibly deposited, e.g. B. a mixture of Rufigallus, acid and methylene blue. G. Device for visualizing changes in temperature or the illuminance, consisting of a transparent container, e.g. B. made of glass, in the display according to claim i to g in liquid form or in Are arranged in the form of a film, e.g. B. Photo tray or multilayer glass pane. ok Device according to Claim g, characterized in that it has means for introducing of electric current in the intermediate layer, e.g. B. heating wires or electrodes, are arranged.