DE1878185U - Geraet zum nachweis explosibler gasgemische und zur ermittelung der volumenverhaeltnisse explosiv reagierender gasmischungen. - Google Patents

Description

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Erfinder: Karl Heinz C u ix y in Darmstadt

ⁿ¥er|-b zum I'aehweis explosibler Gasgemische und zur Ermittelung der Volumverhältnisse explosiv reagierender Gasmischungen^tr Brennbare Gsfe, zB. Wasserstoff oder Methan Minnen in Mischung mit Sau| erstoff oder Luft explosionsartig reagieren. Dies hängt von dem Mischungsverhältnis des Gemisches ab. Um dieses ζτι ermitteln, werden sogenannte Eudiometer verwendet. Darunter versteht man ein am seinem einen Ende verschlossenes, auf der Außenseite mit Teilstrichen versehenes Rohr aus Glas, bei dem in der Iahe des verschlossenen Endesj zwei gegenüberstehende Drähte aus Platin eiligeschuiolzen sind., derart, daß die Enden dieser beiden Drähte sich nicht berühren. An die beidenl Drähte wird eine Hochspannung angelegt, sodaß ein elektrischer Funke zwischen den beiden Drahtstüclren überspringt, der- die Zündung des explosiblen Gasgemisches "bewirkt":*. Das Einfüllen des fertigen Gasgemfte] oder der brennbaren Gase Lind des Sauerstoffs bzw.. der Luft geschieht dabei in folgender Weises Das Glasrohr wird zunächst mit Wasser gefüllj Dann wird mit dem Daumen, das offene Ende verschlossen und in eine Schale mit Wasser getaucht. Mach Wegnahme des Daumens läuft das Wasser aus dem Rohr nicht aus» Leitet man jetzt durch das offene Ende äle zu untersuchenden Gase in das Rohr ein, so tritt aus dfsem Wasser in dem Ilaße aus dem Rohr aus, als Gas in dieses., eintritt. Statt 7/asser wird oft eine andere Sperrflüssigkeit. Z₁B. Quecksilber verwendet.

Solche Geräte "weisen folgende Hachteile aufs

1) Da die beiden Drähte unbeweglich in die Rohrwand eingeschmolzen sind, kann der zur Zündung erforderliche Funke nur durch Hoch= spannung erzeugt werden. Dies bedeuted eine Gefahr für den die Un= tersuchung durchführenden, zumal wenn Wasser als Sperrflüssigkeit benutzt wird und dadurch die Hände des Experimentierenden nag ge= worden sind.

2) Die Zündung des Gasgemisches kann nicht mittels eines Lichtbogens , erzeugt durch eine niedrige Wechselspannung, erfolgen, da die beiden fest eingeschmolzenen Draht niciitzur Berührung gebracht werden können.

3) Das Übersehlagen des Funkens kann bei einer einmal angelegten Hochspannung ganz unterbleiben, da dies von der chemischen latur der gemischten Gase abhängt. Es bleibt dann nur übrig, die Größe der angelften Hochspannung zii erhöhen oder ein Eohr zu verwenden,

bei dem der Abstand der beiden Drahtenden kleine$rist»

4) Es läßt sich nicht vermeiden, daß das Rohr aus Glas, in dem das explosible Gasgemisch eingeschlossen ist, bei der Reaktion zersp±Ängt IS was eine Gefahr für den Experimentierenden bedeutet und aus diesem Grunde besonders eingeschultes Personal zur Durchführung der= artiger Untersuchungen erforderlich ist.

5) Da die Untersuchungen an das Vorhandensein einer Hoehspannungquelle gebunden sind, sind diese ortsgebunden. Die Untersuchungen können nur umständlich an Ort und Stelle-durchgeführt werden, da jedesmal eine Anlage zur Erzeugung einer Hochspannung mitgeführt werden muß.

Alle diese Sachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt, sodaß$ diese einen technischen Fortschritt darstellt. j£s handelt sich um ein bequem zu handhabendes, leicht zu transportierendes Gerät,. Es dient zur Untersuchung von Gasgemischen auf Explosibilität, wie sie etwa in Kohlebergwerken, Laboratorien, Industrieanlagen, Erdöl=

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raffinerien, Erdgaaufbereitungsanlagen auftreten. Ferner dient das Gerät zur Ermittelung, der unteren und oberen Explosiongrenze, ferner zur Ermittelung der Volumenverhältnisse explosiv reagierender Gasmi= sehungen. Schließlich dient das Gerät zu Demonstrationszwecken im Unterricht zum nachweis der Gesetze, die Gasreaktionen zu Grunds liegen. Z.B. kann damit gezeigt werden, daß sich Wasserstoff und Sauerstoff nur im Volumenverhältnis 2 : 1 zu Wasser verfeinden·

An Hand der beiliegenden Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:

Hauptbestandteil ist ein Rohr 1 aus einem durchsichtigen, dehnbaren Material, etwa aus Kunststoff, von 450 bis 500 mm Länge, einer lichten Weite von etwa 20 mm und einer Wandstärke von 4 bis 5 mm. Im oberen Teil, dieses Rohres 1 ist durch einen Kitt fest mit diesem verbunden ein zylindrischer Hohlkörper 2 aus einem den elektrischen Strom leitend· Metall, z. B. Messing, eingelassen. Die Höhe diese Hohlkörpers 2 ist etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres 1. Der topfföSmige Hohlraum dieses Körpers 2 ist zylindrisch und und hat einen Durehmesser von etwa 12 mm. Der obere Teil 3 des Hohkörpers 2 ist offen, der untere Seil 4 dagegen ist bodenförmig ausgebildet. In der ILtte des Bodens befindet sich in Richtung der Längsachse des Körpers 2 eine zylin= drische Bohrung 5 von 2 bis 3 mm Durchmesser. Der obere Teil des Hohlkörpers 2 ist auf seiner Innenseite mit einem Gewinde 6 versehen. In dieses ¥/ird ein Verschlußdeekel 7 eingesehraubt. Zwischen diesem Verschlußdeckel T und dem Hohk'drper 2 befindet sich ein Dichtungsring 8 aus einem plastischen Material* Der Verschlußdeekel 7 ist in der

Mitte in Richtung seiner Längsachse mit einer zylindrischen Bohrung 9 versehen, derart, daß diese den gleichen Durchmesser hat, wie die im Boden des Hohlkörpers 2 befindliche Bohrung 5 und die Achsen beider Bohrungen in einer Linie liegen.

Durch die beiden Bohrungen 5 und 7 ist ein mit einem die Elektrizität

in nicht leitenden Material ummantelter Draht aus Kupfer, Messfg oäjAjix eisfl nem anderen, den elektrischen Strom leitendem Material geführt· Das obere Ende 11 dieses Drahtes 10 und sein unteres Ende 12 sind von dem isolierenden Material befreit, zudem ist das untere Ende 12 U-förmig gebogen. Der dadurch entstanden Haken läuft in eine Spitze 13 aus. Der Durchmesser des Drahtes 10 einschießlieh des ihn umgebenden isolieren= den Materials ist wenig kleiner als als der Durchmesser der Bohrungen 4 und 9j- sodaß er in Richtung der Aehse dieser Bohrungen mit der Hand leicht auf und ab bewegt werden kann ohne jedoch beim Läslassen in das Innere des Bohres 1 zu fallen.

Der Hohlraum 14 des Körpers 2 ist mit einem zähen Fett gefüllt. Da= durch wird das Innere des Rohres 1 gegen die äußere Umgebung abge= dichtet, auch wenn Draht 11 auf und ab bewegt wird.

In die Wand des Hohkörpers 2 ist von außen ein Draht aus Kupfer, Mess! oder einem anderen den elektrischen Strom leitendem Metall eingelassen,, Die äußeren Enden der beiden Drähte 1Ö und 15 können in bekannter Weis« mit stromzufuhr enden Buchsen versehen sein. Sie sind mit einer Wechselstromquell/e von etwa 4 Volt Spannungvexbunden, z. B. mit einem Transformator, der an die Lichtleitung von 22Ö Volt Spannung angeschlossen ist. Die Drahtenden können gegebenenfalls auch unBiittel=| bar mit der Lichtleitung von 220 Volt verbunden werden. Durch Auf- und Äbwärtsbewegen. des Drahtes 10 wird über den Hohkörper 2 und die Spitze 13 der Stromkreis geschlossen bzw. geöffnet. Dabeientsteht beim Abwärtsbewegen des Drahtes 10, nachdem die Spitze 13 kurze Zeit den Boden des Hohlkörpers 2 berührt hat, ein elektrischer Flammenbogen, der bei weiterem Abwäretsbewegen des Drahtes 10 abreißt.

In die Wand des Hohlkörpers 2 ist von außen senkrecht zur Wand ein zylindrischer Stab 16 eingelassen . Der untere Teil des Rohres 1 ist mit einem zylindrischen Rohr 17 aus einem Metall umgeben, derart daß Rohr 1 und Rohr 17 durch einen Kitt miteiander verbunden sind, Senkrecht zur Außenwand des Rohres 17 ist ein weiterer zylindrischer Stab^ingesetzt. Diese beiden Stäbe 16 und 18 dienen dazu, das Gerät in bekannter Weise mittels zweier Muffen an einem Stativ zu befestig« Dadurch, daß Stab 16 unmittelbar in den Hohlkörper 2 eingelassen ist,

Claims (5)

ist, wird gewährleistet, claß dieser bei 'der'Explosion des im Rohr befindlichen Gasgemischs nicht infolge des "bei der Explosion ent= stehenden Rückstoßes weggeschleudert werden kann. Die Handhabung des Gerätes geschieht wie folgt: Das Gerät wird so gufgestellt, daß der Häfekörper 2 nach -unten die Öffnung 19 des Rohres 1 also nach oben gerichtet sind. Dann wird Rohr 1 vollständig mit abgekochtem Wasser gefüllt und mit dem Daumen oder mit einem Stopfen verschlossen. Bach Drehen des Gera= tes um 180° wird die noch mit dem Daumen verschlossene "öffnung 19 in eine Schale mit Wasser getaucht, der Daumen weggenommen und das Gerät an den Stäben 16 und 18 an einsm Stativ befestigt. In das mit Wasser gefüllte Rohr 1 wird sodann durch die Öffnung 19 das Gasgemisc eingeleitet, jedoch soll dabei der Wasserspiegel im Rohr 1 nicht tiefer als 6 bis 7 cm , gemessen vom unteren Teil des Hohlkörpers sinken. Auf der Außenseite des oberen !Eeils von Rohr 1 kann man auch Marken anbringen, sodaß$ man bestimmte Mengen der zur Reaktion kommenden Gase einfüllen kann. Ist das Gas eingefüllt, so werden die Drähte 10 und 15 mit einer Wechselstromquelle von etwa 4 Volt Span= nung verbunden, wobei die Spitze 13 den Boden des Hohlkörpers 2 nicht berühren darf. Dann wird Draht 10 nach oben bis zur Berührung mit dem Boden des Hohlkörpers 2 gezogen und sofort wieder nach unten gedruckt. Der dabei entstehende elektrische Lichtbogen bringt das.Gasgemisch zur Explosion. Ausführungsbeispielt Im oberen Seil des- Rohres 1 werden, wie oben angegeben Marken im . Abstand von 15 nim angebracht. Dann werden wechselnde Mengen Wasser= stoff und Sauerstoff-wie oben, angegeben in das Rohr 1 eingefüllt. Mach der Explosion beobachtet mani Eingefüllt 2 Raumteile Wasserstoff, ein Bäumteil Sauerstoff, es bleibkeines der beiden Gase zurück. Eingefüllt 3 ilaumteile Wasserstoff, ein BauHfteil Sauerstoff, ein Raumtfcil Wasserstoff bleibt zurück* Eingefüllt 2 Raumteile Wasserstoff und 1 Eaumteil Sauerstoff, es bleibt ein Haunrteil Sauerstoff zurück, Schutzanspruch: -

1) Gerät zum Nachweis explosibler Geasgemisehe und zur Ermittlung Volumenverhältnisse explosiv reagierender Gasmischungen, gekennzeiehnet dadurch, daß zur Aufnahme der Gase ein Rohr 1 aus einem dehnbaren durchsichtigen Material dient, das an seinem einen Ende offen, an

seinem anderen Ende durch einen zylindrischen Hohlkörper 2 verschlossen ist, der mit der Innenwand des Rohres 1 durch einen Kitt fest verbunden ist und der aus einem den elektrischen Strom leitenden Material besteht.

2) Gerät nach Anspruch 1) gekennzeichnet dadurch, daß der Hohl= kö'rper 1 am Boden mit einer zylindrischen Bohrung 5 versehen ist und daß sein oberer offener Seil im Inneren mit einem Gewinde ver= sehen ist, in das ein VerscIiluBdeekel 7 eingeschraubt wird,, der ebenfalls in der Mitte eine zylindrische Bohrung 9 aufweist, deren Durchmesser- gleich dem der im Boden befindlichen Bohrung 5 ist und genau über dieser angebracht ist , wobei der Hohlraum 14 mit einem zähen Fett angefüllt ist.

3) Gerät nach Anspruch 1) und 2) , gekennzeichnet dadurch, daß durch die Bohrungen 5 und 9 ein den Slektrischen Strom leitender Draht, der mit einem den elektrischen Strom nicht leitenden Ma= terial umgeben ist, geführt ist, und dessen Durchaesseie einschließ= lieh des nicht leitenden Eiantels so bemessen ist, daß er in den Bohrungen 5 und 9 hin und her bewegt- werden kann, jedoch nicht infolge der Schwerkraft- in das Innere des Rohres 1 fallen kann, und der an seinem einen Ende U-förmig zu einer Spitze 13 ausläuft.

4) Gerät nach Anspruch 1), 2) und 3)? gekennzeichnet dadurch, daß in die Wand des Hohlkörpers 2 ein den elektrischen Strom leitender Draht 15 und ein zylindrischer Stab 16 , beide senkrecht zur Wand des Hohlkörpers 2 verlaufend eingelassen sind»

5) Gerät nach Anspruch 1), 2), 3) imd 4) gekennzeichent dadurch, daß der untere Seil des Rohres 1 mit einem Rohr 17 aus Setall umgeben und beide Rohre durch einen Kitt fest miteinander verbun= den sind und senkrecht zur Wand des Rohres 17 ein zylindrischer Stab mit Rohr 17 verbunden ist·