Vorrichtung zur Anzeige von Messgrössen mit einem porösen Kapillarmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige von Messgrössen, mit einem porösen Kapillarmaterial, das untereinander zusammenhängende Poren hat, um die fortschreitende Absorption einer Flüssigkeit zu bewirken.
Es können damit eine Vielzahl von Parametern, wie z. B. Zeitdauer, Temperatur, Temperatur-Zeit-Beziehungen, physikalische Grössen, wie beispielsweise die Viskosität oder die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten, gemessen werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Anzeige, aus der genaue Beziehungen zwischen der Bewe- gungsgeschwindigkeit und bzw. oder dem zurückgelegten Weg einer Flüssigkeit entlang eines umhüllten Dochtes aus kapillarem Material einerseits, und den spezifischen Eigenschaften einer Flüssigkeit und der Temperatur und den Temperaturveränderungen in der Umgebung, in der die Anzeigevorrichtung benützt wird, andererseits ermittelt werden können. Bei bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Docht in Kombination mit Flüssigkeiten einer genau definierten Zusammensetzung mit ausge wählten physikalischen Eigenschaften als Anzeigevorrichtung verwendet werden.
Solche Anzeigevorrichtungen können bei geringem Kostenaufwand genaue Informationen und Daten liefern, die bisher nicht genau oder nur durch Anwendung verhältnismässig mühsamer, zeitraubender und kostspieliger Messverfahren ermittelt werden konnten.
Die erfindungsgemässe Anzeigevorrichtung enthält ein poröses Kapillarmaterial, das in ein undurchlässiges Deckmaterial eingeschlossen ist, das mit den Aussenflächen des Kapillarmaterials in innigem Kontakt steht, und ein geschlossener Behälter vorgesehen ist, der eine Flüssigkeit enthält und mit dem Kapillarmaterial wahlweise in Verbindung setzbar ist, um zu ermöglichen, dass die Flüssigkeit aus dem Behälter austritt und fort schreiben vom Kapiliarrnaterial absorbiert werden kann.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Kapillarmaterial von einer undurchlässigen Schutzhülle umgeben. Durch diese Schutzhülle wird eine Verschmutzung und Verdampfung der vom Docht aufgesaugten Flüssigkeit verhindert. Hiealurch wird eine gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit entlang des Dochtes gewährleistet, wodurch eine Regelung, Kontrolle und Begrenzung der vom Docht absorbierten Flüssigkeitsmenge ermöglicht wird, wobei diese Menge von den Dochtabmessungen abhängt. Dadurch werden genaue Messungen und Analysen mit einer vergleichsweise kleinen Flüssigkeitsprobe ermöglicht, die in dem Behälter enthalten ist.
Bei den verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist im allgemeinen ein Werkstoff mit kapillaren Eigenschaften von einer undurchlässigen Hülle umgeben, die mit den äusseren Oberflächen des kapillaren Materials in inniger Berührung steht Dann wird eine Flüssigkeit mit definierten physikalischen Eigenschaften, wie Viskosität, spezifischem Gewicht und Oberflächenspannung an einen bestimmten Punkt des Kapillarmaterials zugeführt, wobei der sich ergab bende Weg der Flüssigkeit entlang dem Docht ein Mass für die verflossene Zeit und bzw. oder den Umgebungszustand ist.
Die Flüssigkeit wird dem Kapillarmaterial aus einem Flüssigkeitsbehälter zugeführt, der mit der das Kapillarmaterial enthaltenden Anzeigevorrichtung zusammengebaut ist und beim Öffnen eines Ventils oder beim Verstellen oder Zerstören eines Verschlussgliedes die Flüssigkeit austreten und mit dem Kapillarmaterial in Berührung kommen lässt, um das Aufsaugen der Flüssigkeit durch das Kapillarmaterial einzuleiten. Das Kapillarmaterial kann imprägniert oder durch geeignete Zusätze modifiziert werden. Diese Imprägniermittel oder Zusätze können durch die aufgesaugte Flüssigkeit bei deren Wanderung entlang des Kapillarmaterials gelöst oder chemisch verändert werden, wodurch ein Farbwechsel, eine Wanderung der Farbe oder eine Anderung der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit eintritt.
Die Flüssigkeit kann hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und ihres physikalischen Verhaltens an die Umgebungsbedingungen angepasst werden, die zusammen mit einer Kontrolle der geometrischen Abmessungen und der Porosität des Kapillarmaterials einen gewünschten Saugvorgang auf jedem Teilstücke des Kapillarmateriales liefern. Der Ablauf dieses Saugvorganges dient als Anzeige des jeweils zu messenden Parameters.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer typischen temperaturempfindlichen Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Zustandes bzw. der Frische verderblicher Stoffe, die einen umhüllten Docht und einen an den Docht anschliessenden Flüssigkeitsbehälter aufweist.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter, der über eine Leitung durch Auseinanderfalten der Hülle entlang der unterbrochen gezeichneten Linie (Faltlinie) geöffnet werden kann.
Fig. 4 ist eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem Flüssigkeitsbehälter und einem Verschlussglied zwischen dem Behälter und dem Ende des Kapillarmaterials, wobei das Verschlussglied so eingerichtet ist, dass es zerbrochen werden kann, um den Beginn des Aufsaugvorganges einzuleiten.
Fig. 5 ist eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem Flüssigkeitsbehälter, wobei ein schmelzbares Material den Zufluss der Flüssigkeit zum Docht solange verhindert, bis eine bestimmte Temperatur überschritten worden ist.
Fig. 6 zeigt einen Teil eines umhüllten Dochtes mit einem Flüssigkeitsbehälter, bei dem ein zerbrechlicher Stopfen verwendet wird, um den Saugvorgang einzuleiten.
Fig. 7 ist eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem Flüssigkeitsbehälter, bei dem eine Klammer, die den Austritt der Flüssigkeit verhindert, abgenommen werden muss, wenn die Absorption der Flüssigkeit eingeleitet werden soll.
Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem Flüssigkeitsbehälter und einem Absperrventil, bei dessen Öffnung der Zutritt der Flüssigkeit zum Docht freigegeben und damit der Saugvorgang eingeleitet wird.
Fig. 10 ist ein Schnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt einen umhüllten Docht mit einem Flüssigkeitsbehälter, wobei der Docht von einem zusammenhängenden Streifen abgetrennt bzw. gebildet sein kann und die Enden des Dochtes durch eine Kappe und einen den Flüssigkeitsbehälter enthaltenden Unterteil abgeschlossen sind.
Fig. 12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig. 11.
Fig. 13 veranschaulicht eine typische Zeitanzeigevorrichtung mit einem umhüllten Docht und einem in sich abgeschlossenen Flüssigkeitsbehälter.
Fig. 14 ist ein Längsschnitt durch eine Anzeigevorrichtung nach Fig. 13 nach der Linie 14-14 in Fig. 13, wobei sich ein Stopfen in Schliesslage befindet.
Fig. 15 ist ein der Fig. 14 entsprechender Längsschnitt, wobei sich jedoch der Stopfen in Öffnungsstel lung befindet und den Zutritt der Flüssigkeit zum Kapillarmaterial freigibt.
Fig. 16 zeigt eine andere Anzeigevorrichtung mit einem umhüllten Docht und einem in diesem untergebrachten Flüssigkeitsbehälter.
Fig. 17 ist ein Schnitt nach der Linie 17-17 in Fig. 16.
Fig. 18 zeigt eine Anzeigevorrichtung mit einem in sich abgeschlossenen Flüssigkeitsbehälter und einem umhüllten Docht, der bei Ausübung bzw. am Ende seiner Messfunktion einen elektrischen Signalstrom erzeugt.
Fig. 19 ist ein Teillängsschnitt durch den Batterie- teil dieser Anzeigevorrichtung nach der Linie 19-19 in Fig. 18.
Fig. 20 stellt eine Anzeigevorrichtung mit einem unihülken Docht und einem unabhängigen Flüssigkeitsbehälter dar, der bei Ausübung bzw. am Ende der Messfunktion einen elektrischen Stromkreis schliesst, wodurch die Erregung eines Kontrollrelais bewirkt wird.
Fig. 21 ist ein Schnitt nach der Linie 21-21 in Fig. 20.
Fig. 22 zeigt - ein anderes Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung, deren Funktion der Messvorrichtung nach Fig. 20 entspricht, also einer Messvorrichtung, bei der bei Ausübung der Messfunktion ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, und
Fig. 23 zeigt einen Schnitt nach der Linie 23-23 in Fig. 22.
Das im umhüllten Docht verwendete Kapillarmaterial kann aus sämtlichen porösen Werkstoffen oder Medien bestehen, die eine Flüssigkeit absorbieren, oder aufsaugen. Das Dochtmaterial hat kapillare Eigenschaften, die durch eine kapillarfaserige, poröse oder zusammenhängende Zellstruktur hervorgerufen werden. Hierbei sind die miteinander zusammenhängenden Hohlräume so klein, dass eine fortschreitende Flüssigkeitsaufnahme durch Absorption stattfindet. Geeignetes Kapillarmaterial zur Herstellung eines umhüllten Dochtes sind auch feinverteilte Granulate, schwammige oder zelluläre Stoffe und faserige Materialien, z. B.
Zellulose oder synthetische faserige Netzwerke, wie z. B. Tuch oder Papier, die relativ zu ihrem Aussenvolumen grosse zusammenhängende innere Oberflächen haben. Von den genannten Stoffen ist als Kapillarmaterial oder Docht vorzugsweise Papier mit festliegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften geeignet. Für solches Papier sind Zellulose, synthetische Fasern oder Glasfasern geeignet, da sie auch in handelsüblicher Beschaffenheit eine genügende Einheitlichkeit und Homogenität hinsichtlich der Porosität, Dichte, und chemischen Eigenschaften aufweisen. Die spezifische Dichte, Härte, Oberflächenbeschaffenheit, Dicke, Gewicht, Zusammensetzung, Füllstoffgehalt und die chemische Beschaffenheit können so verändert werden, dass ein Optimum an Absorptionsfähigkeit für jede spezielle Messaufgabe erreicht wird.
Das Dochtmaterial kann, wie nachfolgend beschrieben wird, auch mit geeigneten Zusätzen oder Chemikalien imprägniert werden. Durch eine solche Imprägnierung kann Folgendes erreicht werden: eine änderung der Absorptionsgeschwindigkeit der absorbierten Flüssigkeit; eine Anderung der Absorptionscharakteristik der absorbierten Flüssigkeit;
Erzeugung eines Farbwechsels bei einer Reaktion der Imprägnierungsmittel mit der absorbierten Flüssigkeit, wodurch die Eindring tiefe leicht ablesbar ist; eine Reaktion der Imprägnierungsmittel mit einer oder mehreren Komponenten der absorbierten Flüssigkeit, wodurch eine Anzeige der Menge und bzw. oder des Zustandes des umgesetzten oder nicht umgesetzten Anteils der vom Docht aufgesaugten Flüssigkeit erfolgt, oder änderungen der Kon zentration der in der Flüssigkeit gelösten Imprägnie rungsmittel.
Der Docht kann auch einen zusammengesetzten Aufbau haben, wobei Dochtmaterialien mit verschiedenen physikalischen und chemischen Eigenschaftenover- wendet werden, um einen gewünschten Verlauf der Absorption nach Art und Menge zu erhalten. Auch kann der Docht selbst ein Material enthalten, das geometrisch entsprechend geformt ist, um die Absorption nach Art und Betrag zu steuern oder um dadurch bestimmbare Anderungen der Wanderungsgeschwindigkeit der absorbierten Flüssigkeit zu bewirken.
Das Deckmaterial, das das kapillare Material oder den Docht als Schutzhülle umschliesst, kann aus jedem geeigneten Stoff bestehen, der flüssigkeitsundurchlässig ist und selbst nicht in die Polen des Dochtmaterials eindringt. Die Anwendung einer Hülle um das Dochtmaterial hat folgende Bedeutung: vermeiden einer Verdampfung der absorbierten Flüssigkeiten; Unterbindung des Oberflächeneffektes , durch den die Dicke einer Flüssigkeitsschicht längs der äusseren Oberfläche des Dochtes in Abhängigkeit von der Lage des Dochtes abnimmt, wodurch eine gleichmässige Saugwirkung stark gestört wird; Vermeiden von unkontrollierbaren Kapillarerscheinungen entlang des Dochtes; Vermeidung von unkontrollierbaren Verlängerungen des Dochtes bei der Befeuchtung und Absorption von Flüssigkeiten in die Poren;
Ausgleich der geringen Festigkeit und insbesondere der geringen Nassfestigkeit des Dochtmaterials; Vermeidung einer Verschmutzung und Einfärbung der Flüssigkeit im Dochtmaterial; genaue Begrenzung der Menge der vom Docht aufgesaugten Stoffe; Festlegung der Menge und Richtung der Absorption in Bezug auf die Dochtform; Festlegung der Stelle, an der die Flüssigkeit in den Docht eintritt.
Es ist ohne besondere Bedeutung, aus welchem Material die Dochtabdeckung bzw. Schutzhülle besteht, sofern dieses Material selbst nicht porös und im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Festigkeit und Biegefähigkeit des Hüllenmaterials hängt sowohl von den gewünschten spezifischen Eigenschaften der Dochthülle als auch vom gewählten Dochtmaterial ab. Wird als Dochanaterial z. B. ein poröses Granulat verwendet, wird vorzugsweise eine formhaltige Schutzhülle verwendet, um die gleichmässige Verteilung Ider Körper aufrechtzuerhalten, da jede Störung des Granulates eine wesentliche Änderung der Kapillarwirkung und der Absorptionsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mit sich bringt.
Da faserige Dochtmaterialien, wie Papier, ein besonders dauerhaftes und elastisches physikalisches Gefüge besitzen, können für die Hülle Werkstoffe mit halbfester oder flexibler Beschaffenheit mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet werden. Für diesen Zweck kann einer der vielen Werkstoffe für Plastikfolien, z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylpolymerisate oder -mischpolymerisate, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinyli denchlorid, - oder Polyäthylen, verwendet werden.
-Ebenso -- können- zusammengesetzte Folien bzw. Ver bundfolien, --wie Polyäthylenterephthalat und Polyäthylen, mit Vorteil benutzt werden. Von den genannten Materialien ist eine zusammengesetzte Folie, bestehend aus Polyäthylenterephthalat und Polyäthylen zur Umhüllung des Dochtes besonders geeignet.
Eine genügend durchscheinende oder durchsichtige Hülle wird verwendet, wenn eine visuelle Prüfung der Eindringlänge und des Fortschreitens der Flüssigkeit, der Flüssigkeitskomponente oder des Anzeigezustandes des Dochtmaterials erwünscht ist, wie dies bei einigen Anzeigevorrichtungen notwendig ist. Bei Anzeigevorrichtungen, bei denen ein elektrischer Strom erzeugt oder ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird oder eine verdeckte Anzeige bei bzw. nach Beendigung des Messvorganges erwünscht ist, können gegebenenfalls lichtundurchlässige Materialien verwendet werden, da unter diesen Umständen eine optische Prüfung des Dochtes nicht nötig ist.
Die Schutzhülle ist darart am Dochtmaterial befe zeigt, dass ein inniger Kontakt mit den Aussenflächen des Dochtes besteht. Der gute Kontakt zwischen der Hülle und den Seitenflächen des porösen Dochtes ist wichtig, da jeder Zwischenraum oder Spalt, der zwischen den Aussenflächen des Dochtmaterials und dem darüberliegenden Hüllenmaterial freibleibt, selbst als Kapillare wirkt und eine wesentliche Abweichung der gesteuerten Eigenschaften, insbesondere der Saugwirkung, des umkleideten Dochtes zur Folge hat.
Beim Umkleiden des Dochtes können verschiedenartige Verfahrensweisen angewendet werden, bei denen das Hüllenmaterial in innigen Kontakt mit den Aussenflächen des Doshtmaterials gebracht werden kann. Bei Verwendung eines thermoplastischen Folienmaterials, z. B. einer gegossenen durchsichtigen Polyvinylchlo ridfolie zum Umhüllen eines faserigen Dochtmaterials, z. B. aus Zullulose- oder Acrylfaserpapier, wird das Dochtmaterial vorzugsweise unter Hitze und Druck zwischen zwei Plastikfolien eingelegt bzw. eingewalzt um die Verschweissung und Verbindung der Folien miteinander und mit den Oberflächen des Dochtmaterials zu erzielen.
Die Anwendung von Druck ist hierbei deshalb vorteilhaft, weil auf diese Weise ein grosser Teil der im porösen Material eingeschlossenen Luft während des Umhüllungsvorganges ausgetrieben wird.
Das Dochtmaterial kann aber auch entweder durch Tauchen oder durch Besprühen der Oberfläche umhüllt werden. Hierbei wird ein thermoplastisches Harzmaterial mit einem hohen Gehalt an festen Bestandteilen verwendet, das hinsichtlich Viskosität und Zusammensetzung so ausgewählt ist, dass kein merkbares Eindringen in die inneren Poren erfolgt. Nach dem Tauchen oder Besprühen kann das umhüllte Dochtmaterial getrocknet werden, um die gesamte Flüssigkeit zu verdampfen, wodurch eine flüssigkeitsdichte Hülle aus thermoplastischem Material zurückbleibt. Ebenso kann die Oberfläche des Dochtmaterials nach einem der üblichen Aufwalzverfahren mit einem undurchlässigen Film versehen werden. Auch können an den Innenseiten des Hüllenmaterials klebfähige Stoffe aufgebracht werden. Geeignete Klebstoffe sind z.
B. solche, die bei Druckanwendung wirksam werden und z. B. natürlichen oder synthetischen Kautschuk enthalten. Solche Haftmittel bewirken eine feste und zähe Verbindung der Hülle mit den Oberflächen des Dochtes und der Hüllenteile untereinander,'so dass eine feste und dichte Abdeckung entsteht.
In jedem Fall werden die Massnahmen des Umhüllungsverfahrens so ausgewählt, dass ein umhüllter Docht erhalten wird, der die gewünschte Porengrösse und die daraus resultierende Porosität aufweist, bei der die gewünschte Absorption der gewählten Flüssigkeit erzielt wird.
Bei der Umhüllung unter Anwendung des Beschichtungsverfahrens mit einem flüssigen Material wurde beispielsweise in Vinylcopolymerharz auf die Oberfläche eines Papiers aus Acrylfasern in einer Schichtdicke von ungefähr 0,25 mm aufgebracht. Die Plastikhulle wurde im Tauchverfahren aufgebracht und dann wurde das umhüllte Papier bei Raumtemperatur getrocknet, bis das Wasser im wesentlichen entfernt war und ein undurchlässiger, sich über die ganze Oberfläche erstreckender Film übrigblieb.
Wenn das Dochtmaterial auf eine Trägerunterlage, z. B. Pappe, aufgebracht werden soll, wird zunächst die Oberfläche der Pappe mit einem Überzug aus einem undurchlässigen Material, z. B. synthetischem Plastikmaterial, versehen, wonach das Dochtmaterial und sodann eine obere Lage aus Plastikfolie aufgebracht wird, so dass eine Schichtstruktur entsteht. Diese kann so ausgebildet werden, dass innerhalb der kartenähnlichen Anzeigevorrichtung ein Flüssigkeitsbehälter entsteht, wie dies im folgenden beschrieben werden wird.
Der Docht kann auch direkt mit zwei Plastikfolien bedeckt werden, auf denen geeichte Skalen angeordnet sind, oder die geeichte Skala kann unmittelbar auf einer besonderen Karte angebracht sein, die in geeigneter Weise dicht neben dem porösen Docht angeordnet und zwischen den Plastikfolien fest eingelegt wird, so dass eine genaue Anzeigevorrichtung erhalten wird.
Die umhüllten Dochte sind mit einem mit ihnen zusammenhängenden Behälter versehen, aus welchem dem porösen Dochtmaterial Flüssigkeit zugeführt wird.
Ein Docht dieses Typs ist besonders für Anzeigevorrichtungen geeignet, die zur Messung von solchen Parametern wie Zeit, Zeit-Temperatur-Beziehungen u. dgl. verwendet werden, wobei die dem porösen Docht zugeführte Flüssigkeit genau definierte physika ii sehe Eigenschaften aufweist.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anzeigevorrichtung 126 ist ein poröses Dochtmaterial 50 von einer Schutzhülle 52 umschlossen, die an ihrem unteren Ende einen Flüssigkeitsbehälter 128 bildet, der zur Aufnahme einer geeigneten, vom porösen Docht aufzusaugenden Flüssigkeit dient. Der Flüssigkeitsbehälter 128 steht mit dem benachbarten Ende des Dochtmaterials in direkter Verbindung, so dass die Absorption der Flüssigkeit durch den Docht beginnt, sobald Flüssigkeit in den Vorratsbehälter eingefüllt wird oder wenn dessen Inhalt einen flüssigen Zustand ereicht hat und absorbiert werden kann. Um den Beginn der Absorption zu verzögern, kann die Flüssigkeit beispielsweise in Form eines gefrorenen Kügelchens eingebracht werden, wobei erst nach dem Schmelzen dieses Stückes die Absorption und damit die Messfunktion einsetzt.
Es kann auch eine Gelatinekapsel oder eine andere Hülle verwendet werden, um die Flüssigkeit einzuführen.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte besondere Ausführung der Anzeigevorrichtung 126 ist insbesondere als Indikator zur Anzeige der Zuträglichkeit bzw. des Frischezustandes verderblicher Substanzen geeignet. Mit dieser Vorrichtung kann beim Verpacken der einwandfreie Zustand und der Frischheitsgrad verderblicher Waren geprüft werden. Die Saugfunktion des Dochtmateriales 50 sowie die spezifischen physikalischen Eigenschaften der im Behälter 128 enthaltenen Flüssigkeit und die Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur müssen sorgfältig auf die spezifischen Zersetzungskurven oder Alterungscharakteristiken jener Stoffe, für deren Untersuchung die Anzeigevorrichtungen verwendet werden sollen, abgestimmt sein.
Durch entsprechendes Regeln der Eigenschaften des Dochtmaterials und der Flüssigkeit kann eine optimale Zeit-Temperatur-Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung erreicht werden, so dass der Frischezustand bzw. die Lagerzeit eines Produktes, dessen Zustand von der Zeit und den Umgebungsbedingungen, denen es unterworfen ist, abhängig ist, mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Durch eine einfache Anwendung der beschriebenen Verfahrensweise bei der ein entfernt gelegener Flüssigkeitsbehälter vorliegt, kann der Verderb gefrorener Nahrungsmittel, der bei sich periodisch wiederholenden Tau- und Gefrierperioden eintritt, abgeschätzt werden.
Durch Einbetten der Anzeigevorrichtung in eine Gefrierlebensmittelpackung bewirken geschmolzenes Wasser oder andere beim Auftauen entstehende Flüssigkeiten die Einleitung oder Fortsetzung des Ansteigens der Flüssigkeit im Dochtmaterial in einem Ausmass, das der Flüssigkeitstemperatur proportional ist, wobei ein weiteres Ansteigen sofort aufhört, wenn die Packung wieder gefroren wird. Demgemäss wird im Indikator die Gesamtzeit der Tauperioden laufend registriert, wodurch der Frischezustand des Inhaltes der Packung im Zeitpunkt der Verwendung abgelesen werden kann.
Beim Frischezustandsanzeiger nach den Fig. 1 und 2 wird eine im Behälter 128 gespeicherte Flüssigkeit mit bestimmten physikalischen Eigenschaften verwendet. Bei einer typischen Anwendung einer solchen Einrichtung wird z. B. die Geschwindigkeit, mit der frisches Rindfleisch verdirbt, geprüft. Bei diesem Verderben nehmen die den Verderb hervorrufenden Bakterien in starkem Ausmass in Abhängigkeit von der Temperatur, bei der das Fleisch aufbewahrt wird, und von der Dauer dieser Temperatur, an Anzahl zu. Es ist bekannt, dass eine direkte Beziehung zwischen der Bakterienflora und dem geeignetsten Zustand für den Verzehr des Rindfleisches besteht.
Demgemäss kann ein Indikator für den Frischezustand so konstruiert werden, dass er an die Kurve, welche die Abhängigkeit des Bakterienwachstums im Rindfleisch oder in einem anderen Nahrungsmittel von den Zeit-Temperatur-Verhältnissen darstellt, durch bestimmte Kombination eines Dochtmaterials mit einer Flüssigkeit derart angepasst wird, das bei Erreichen der zulässigen Grenze des Bakterienwachstums bzw. Verderbs die Flüssigkeit bis zum oberen Dochtende oder bis zu einer vorbestimmten Dochtstelle angestiegen ist.
Eine spezielle Anzeigevorrichtung für den Frischheitsgrad von Rindfleisch, das einen als höchstzulässig erachteten Bakteriengehalt von etwa einer Million Organismen je Quadratzentimeter aufweisen Dar±, ist in der nachstehend beschriebenen Weise aufgebaut. Ein Dochtmaterial aus Whatman No. 50 -Filterpapier, das in rechteckige Streifen von 40 mm Länge und 3,2 mm Breite geschnitten ist, wird mit einer 0,5 0/obigen Lösung von Kaliumthiocyanat behandelt, getrocknet und mit einer Polyvinylchloridfolie umhüllt, die eine Dicke von etwa 0,2 mm hat, wobei das Einschliessen des Dochtmaterials in die Hülle unter dielektrischem Erhitzen und mit einem Druck von 4,2 kg/cm2 erfolgt.
Wie noch näher erläutert wird, kann die jeweils für eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit durch den Docht geeeignete Flüssigkeit durch Ermittlung einer Konstanten K für das Dochtmaterial festgestellt werden, wobei bei der Ermittlung der Konstanten K die spezifischen Einhüllbedingungen des Dochtes berücksichtigt werden müssen. Beim Ermitteln der Konstante K muss eine Kurve aufgestellt werden, die den gewünschten Zusammenhang zwischen der grössten Höhe der Absorption und der Absorptionszeit in Stunden ergibt. Hierauf ist für jede Temperatur das Verhältnis der Oberflächenspannung zur Viskosität zu ermitteln und eine Flüssigkeit zu bestimmen, die diesen Eigenschaften entspricht.
Auf diese Weise konnte man eine zur Bestimmung des Frischezustandes oder des Zerfallzustandes von frischem Rindfleisch geeignete Flüssigkeit ermitteln, die aus einer Mischung von 50 Vol. O/o Glyzerin, 40 O/o Ferrichlorid und 10 O/o Wasser besteht.
Wenn eine Flüssigkeit ermittelt worden ist, deren Vordringen durch den Docht einer allgemeinen Bakterienwachstumskurve folgt, die sich bei der Zersetzung von Nahrungsmitteln ergibt, kann durch linderung einer Konstante, z. B. der Dochtzusammensetzung der Dichte und bzw. oder der Imprägnierung, der Porengrösse oder der Dochtform, dieser Docht der Bakterienkurve anderer Nahrungsmittel angepasst werden. Auch die Flüssigkeit kann hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften diesem anderen Untersuchungsgut angepasst werden, obgleich dies nicht unbedingt erforderlich ist, weil auch mit einer Flüssigkeit, die annähernd den geforderten Eigenschaften entspricht, eine Messung mit zufriedenstellend genauem Ergebnis ausgeführt werden kann und ein gewisses Mass an Sicherheit erreicht wird.
Ein auf Zeit-Temperatur empfindlicher Indikator kann auch als Dosierungsanzeiger für antibiotische Arzneimittel verwendet werden, deren Wirksamkeit mit der Zeit abnimmt und die häufig infolge ihres Alters und ihrer Lagerungstemperatur angegriffen werden. In ähnlicher Weise können auch die Alterungseigenschaften anderer Stoffe und Produkte untersucht werden, die nicht von einem Bakterienwachstum abhängen, z. B. die Alterungseigenschaften photographischer Filme. Auch diese Indikatoren können durch geeignete Auswahl des Dochtmaterials und der Flüssigkeit dem Verwendungszweck angepasst werden.
In Fig. 3 ist eine weitere zweckmässige Ausführungsform eines Indikators 130 dargestellt, bei dem der Flüssigkeitsbehälter 132 mit in die Schutzhülle 52 eingeformt ist. Der Behälter ist mit dem einen Ende des Dochtes 50 durch einen Kanal 134 verbunden, der so ausgebildet ist, dass er geschlossen ist, wenn der Indikator entlang der strichlierten Linie 136 gefaltet ist. Bei dieser Ausbildung wird beim Entfalten des Indikators der Kanal 134 geöffnet, wonach die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 132 vom Docht 50 angesaugt und die Messfunktion zum gewünschten Zeitpunkt eingeleitet wird.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführung eines Verschlussorgans bei einer Anzeigevorrichtung 138 dargestellt, bei der ein Kanal 140 in einen in der Schutzhülle ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter 142 mündet.
Der Kanal 140 weist einen teilweise verschlossenen Abschnitt 144 auf, der den Zutritt der Flüssigkeit zum Saugende des Dochtmaterials 50 verhindert. Der Indikator 138 wird durch einen Druck auf den Flüssigkeitsbehälter in Tätigkeit gesetzt, wodurch der Abdichtungsteil 144 zerstört wird, wonach die im Flüssigkeitsbehälter enthaltene Flüssigkeit mit dem benachbarten Ende des Dochtes in Berührung kommt und durch das Dochtmaterial stetig nach oben gesaugt wird.
In Fig. 5 ist ein anderer zweckmässiger Indikator 146 mit einem abgeänderten Verschlussorgan dargestellt. Bei diesem Indikator ist ein schmelzbarer Stopfen 148 vorgesehen, der im Verbindungskanal 150 angeordnet ist, der einen Flüssigkeitsbehälter 152 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 verbindet. Der schmelzbare Verschlussstopfen 148 kann aus irgendeinem geeigneten Material, z. B. Wachs oder einer Wachsmischung, biesehen, das so ausgewählt ist, dass es bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur schmilzt. Nach dem Schmelzen des Stopfens 148 fliesst die im Behälter 152 enthaltene Flüssigkeit durch den Kanal 150 nach oben und wird vom Dochtmaterial 50 angesaugt.
Bei dem in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 150 mit einem Seitenkanal 154 versehen, der erforderlichenfalls belüftet sein kann und einen vorzugsweise progressiv abnehmenden Durchmesser und eine kleinere Kapillargrösse als der Kanal 15, 0 hat, um zweckmässig Kanal 176 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 verbunden ist. Im Kanal 176 ist ein herausziehbarer Stopfen 178 angeordnet, der einen praktisch vollständigen Verschluss des Kanals bewirkt. Wenn eine Messung vorgenommen werden soll, wird der Stopfen 178 mittels einer Zugschnur 180 herausgezogen, wonach die im Behälter 174 enthaltene Flüssigkeit nach oben zum Dochtmaterial 50 strömen und von diesem allmählich aufgesaugt werden kann.
In den Fig. 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung 182 dargestellt, die im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis 10 gezeigten einstückigen Ausführungsformen aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Die Anzeigevorrichtung 182 ist so aufgebaut, dass sie aus einem Abschnitt eines kontinuierlichen umhüllten Dochtes hergestellt und am einen Ende unter Anwendung von Wärme oder Verwendung eines Klebemittels mit einer Kappe 184 dicht verbunden werden kann. Die Kappe 184 besteht aus einem flexiblen Werkstoff ähnlich den Plastikfolien, aus denen die das Dochtmaterial umschliessende Hülle 52 besteht.
Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten besonderen Ausbildung ist die Kappe 184 so geformt, dass unter ihr ein Hohlraum 186 entsteht, der einen Verbindungskanal zwischen dem oberen Teil des Dochtmaterials 50 und einer Belüftungsöffnung 78 herstellt, die sich längs des Dochtmaterials erstreckt.
Am anderen Ende des umhüllten Dochtes ist in gleicher Weise ein Unterteil 188 befestigt, der mit der Dochtumhüllung verschweisst oder verklebt ist. Der Unterteil 188 ist mit einem Flüssigkeitsbehälter 190 versehen, der über einen Verbindungskanal 192 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 und mit der Belüftungsöffnung 78 verbunden werden kann.
Der Kanal 192 kann mit einer Verschlusseinrichtung der in den Fig. 3 bis 10 gezeigten Art versehen sein, um die im Behälter 190 enthaltene Flüssigkeit im ge wünschten Zeitpunkt dem Docht zur Einleitung einer Messung zuführen zu können. Bei der Anzeigevorrichtung 182 ist eine Belüftungsmethode für den Docht vorgesehen, bei der das entgegengesetzte Dochtende zum Flüssigkeitsbehälter hin belüftet ist, um während der Absorption der Flüssigkeit durch den Docht einen Druckausgleich irgendwelcher in das Dochtmaterial eingedrungener Dämpfe oder Luftmengen zu ermöglichen.
Eine geeignete Anzeigevorrichtung zur Messung eines bestimmten Parameters kann in der Weise ausgelegt werden, dass die Gleichförmigkeit oder Anderung der Saugfähigkeit oder Saugfunktion des Dochtes oder der Geschwindigkeit einer Flüssigkeit entlang des porösen Dochtmaterials als Folge von Änderungen sowohl der Dochtform, als auch der Porosität in bestimmten Dochtabschnitten beeinflusst werden, um die jeweils gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Die Auswahl eines speziellen Dochtmaterials und einer geeigneten Flüssigkeit zur Durchführung einer Messung wird durch die Anwendung der folgenden mathematischen Beziehung erleichtert: h2 = s t n
In dieser Formel bedeuten: h den Abstand oder die Höhe der Flüssigkeit im
Docht (1), t die Zeit (t), s die Oberflächenspannung der Flüssigkeit (m.t-2), n die absolute Viskosität der absorbierten Flüssig keit (m.l-1t-1), K einen konstanten Wert mit der Dimension einer
Länge (1), der von der chemischen Beschaffenheit und der Struktur des Dochtmaterials abhängt.
Nach der vorstehend angeführten mathematischen Beziehung kann ein Docht mit bekannten Eigenschaften und eine Flüssigkeit, deren physikalische Eigenschaften ebenfalls bekannt sind, dazu benützt werden, um eine Anzeigevorrichtung genau zu eichen, mit der sowohl Parameter, wie Zeit, Temperatur, Zeit-Temperatur-Beziehungen, Viskosität und Oberflächenspannung, gemessen, als auch verschiedene qualitative und quantitative Analysen durchgeführt werden können.
Um zum Messen eines speziellen Parameters die jeweils erforderliche Absorption durch das Dochtmaterial zu erhalten, kann jede Flüssigkeit mit einer Viskosität, welche die Absorption durch den Docht ermöglicht, verwendet werden. Durch Erhitzen kann die Viskosität der Flüssigkeit herabgesetzt und die Absorptionsgeschwindigkeit erhöht werden, wenn die Erhitzungstemperatur die Temperaturverträglichkeit des Dochtes oder der Hülle nicht übersteigt. Bei bestimmten Materialien, z. B. bei Glasfaserpapier, kann die Erhitzungstemperatur 2600 C übersteigen. Die Flüssigkeiten können aus verhältnismässig reinen Verbindungen oder aus Lösungen von Salzen und Flüssigkeiten bestehen.
Die Kenntnis der jeweiligen Konstante K des Dochtmaterials ermöglicht unter Berücksichtigung der Viskosität und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und der Änderung der Viskosität und Oberflächenspannung mit der Temperatur der Flüssigkeit eine einfache Berechnung der Beziehung zwischen der Steighöhe der Flüssigkeit und der Zeit nach der angegebenen mathematischen Beziehung. Bei Indikatoren zur Messung einer Zeitfunktion soll eine Flüssigkeit verwendet werden, bei der sich die Viskosität und die Oberflächenspannung bei wechselnder Temperatur nicht wesentlich ändern.
Da die meisten Flüssigkeiten und sogar Silikonflüssigkeiten ihre physikalischen Eigenschaften bei Temperaturveränderungen sehr stark ändern, können geeignete Zusätze für die Flüssigkeit oder zur Imprägnierung des Dochtmaterials verwendet werden, die eine im wesentlichen konstante Viskosität und Oberflächenspannung aufrechterhalten oder trotz grosser Temperaturänderungen das Verhältnis zwischen diesen physikalischen Eigenschaften ungefähr konstant halten. Durch Anwendung dieser Verfahrensweise kann die Anzeigegenauigkeit einer Zeitanzeigevorrichtung über einen gewünschten Temperaturbereich aufrechterhalten werden.
Die Wirkung des Dampfdruckes der Flüssigkeit kann leicht durch Auswahl einer Flüssigkeit, die in dem zu beherrschenden Temperaturbereich einen relativ niedrigen Dampfdruck hat, und bzw. oder ausserdem durch Belüften des Dochtes in Richtung des Flüssigkeitsbehälters oder der Aussenluft geregelt werden.
Veränderungen der Dichte der Flüssigkeit sind beim normalen Gebrauch nicht kritisch, da die beim in Betracht kommenden Temperaturbereich von z. B. bis etwa plus 500 C auftretenden Dichteänderungen praktisch vernachlässigbar sind.
Von den genannten Faktoren ist die Viskositätsänderung der Flüssigkeit mit der Temperatur am kritisch sten. Ein Verfahren, das dazu dient, eine über einen gegebenen Temperaturbereich konstant bleibende Viskosität zu erhalten, besteht in der Aufrechterhaltung einer maximalen Konzentration eines bestimmten, in einer Flüssigkeit lösbaren Stoffes. So ergeben beispiels weise e gewisse Salze, z. B. anorganische Salze, wie Li- thiumchlorid oder Ammoniumnitrat, wenn sie in Flüs, sigkeiten, wie Wasser, bis zu einer maximalen Konzentration gelöst werden, eine Flüssigkeit, deren Viskosität über einen grossen Temperaturbereich im wesentlichen konstant ist.
Wenn die maximale Konzentration der Salze in der Flüssigkeit über eine ganze Dochtabschnittslänge aufrechterhalten wird, kann die Absorptionsgeschwindigkeit über einen grossen Temperaturbereich unter Kontrolle gehalten werden. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass das Dochtmaterial mit einer geeigneten Menge löslicher Stoffe imprägniert wird, um eine maximale Konzentration in der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten, wenn die Flüssigkeit durch das Dochtmaterial während einer Zeit vordringt, in der Temperaturveränderungen auftreten können. Die Flüssigkeit selbst kann vorzugsweise ebenfalls eine maximal konzentrierte Lösung der gleichen Stoffe enthalten, um die Lösung dieser Materialien erforderliche Verzögerungszeit abzukürzen und eine konstante Viskosität während des zunehmenden Vordringens durch den Docht sicherzustellen.
Als typisches Beispiel wurde gefunden, dass bei Verwendung von in Wasser gelöstem Lithiumchlorid in Kombination mit einem umhüllten porösen Docht, der ebenfalls Lithiumchlorid enthält, ein Indikator entsteht, bei dem der Temperatureiniluss auf die Viskosität ausgeschaltet ist. Es ist dadurch möglich, eine bestimmte Wanderung der Flüssigkeit entlang des Dochtes über einen Temperaturbereich zwischen 0 und 600 C während einer Zeitdauer von 5 Tagen aufrechtzuerhalten.
Es wurde auch festgestellt, dass eine Kombination von verschiedenen Stoffen, nämlich löslichen und unlöslichen Stoffen, oder eine Kombination von löslichen Stoffen, aus der ein unlöslicher Stoff entsteht, in einen umhüllten Docht einverleibt werden kann, um eine vorausbestimmbare Wanderung der Flüssigkeit im Docht über einen entsprechenden Temperaturbereich zu erhalten. So wurde gefunden, dass in Wasser gelöstes Kaliumbromid und Kaliumnitrat in Kombination mit einem umhüllten porösen Docht dazu benutzt werden können, während einer Zeitdauer von 24 Stunden ein bestimmtes Fortschreiten der Flüssigkeit entlang dem Docht über einen Temperaturbereich von 0 bis 210 C aufrechtzuerhalten.
Es wunde ferner gefunden, dass bei Verwendung eines komplexeren Gemisches aus Kalziumchlorid, Ammoniumchlorid, Zinksulfat und Kaliumnitrat, wobei unlösliches Kalziumsulfat entsteht, die Wanderungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit entlang dem Docht in diesem Temperaturbereich zwischen 0 und 21 C auf 160 Stunden erhöht wird.
Die Herstellung eines umhüllten Dochtes, bei dem das poröse Dochtmaterial mit einer löslichen Substanz, z. B. einem Salz, imprägniert ist, kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass eine Lösung verwendet wird, die das Salz oder die Salze zur Imprägnierung des Dochtes enthält, und dann das imprägnierte Dochtmaterial getrocknet wird, bis im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel entfernt ist. Zur Erzielung des gewünschten Salzgehaltes im Docht wird dieser vorzugsweise durch mehrere verhältnismässig verdünnte Salzlösungen geführt, wobei der Docht zwischen den einzelnen Durchtränkungen, jedesmal getrocknet wird.
Dieser Vorgang wird so oft ausgeführt, bis die gewünschte Salzkonzentration im Dochtmaterial erreicht ist.
Zur Verbesserung der Ablesbarkeit einer mit einem umhüllten Docht versehenen Anzeigevorrichtung kann das poröse Dochtmaterial vor der Anwendung mit geeigneten Farbreagentien oder mit Stoffen, die bei Berührung mit der absorbierten Flüssigkeit Farbkörper bilden, imprägniert werden, wodurch eine einfache visuelle Bestimmung der Eindringtiefe der Flüssigkeit in das Dochtmaterial ermöglicht wirkt. Ein solches Färbungssystem besteht z. B. aus einem porösen Docht, der mit Kaliumthiocyanat imprägniert ist, und aus einer Flüssigkeit, die entweder aus einem unabhängigen oder aus einem mit dem Docht verbundenen Behälter zugeführt wird, der eine wässrige Lösung von Ferrichlorid enthält.
Wenn diese Flüssigkeit durch den Docht aufgesaugt wird, reagiert das Ferri-Iion mit dem Thiocyanat und erzeugt eine tiefrote Verbindung mit einem komplexen Ion. Die unterscheidungskräftige rote Farbe bewegt sich mit der Flüssigkeitsfront weiter und ergibt eine deutlich sichtbare Anzeige des Fortschreitens der Flüssigkeit und der in den Docht eingedrungenen Flüssigkeitsmenge. Weitere geeignete Farbimprägnierungsmittel sind übliche lösliche Farben, die sich in der Flüssigkeit lösen, wenn diese durch den Docht aufsteigt. Geeignete Farben dieser Type sind z. B. technisches Patentblau VS , technisches Wasserviolett 4BN und technisches Mittelgrün N .
Die Lösung von Patentblaufarbe in Wasser erzeugt eine stark blaue Farbe, die sich hauptsächlich an der Grenzfläche der Flüssigkeitsfront konzentriert und eine intensiv blaue Markierung ergibt. Es können andererseits auch geeignete Anzeigefarben verwendet werden, die im gewöhnlichen Licht unsichtbar sind, aber eine unterscheidbare Farbanzeige bilden, wenn sie mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Dies ergibt eine unsichtbare Anzeige, die nur unter bestimmten Bedingungen abgelesen werden kann.
Die beschriebene Dochtkonstruktion mit einer vorbestimmten Porosität und geometrischer Form, die in Kombination mit einer Flüssigkeit mit bekannten physikalischen Eigenschaften verwendet wird, wobei gegebenenfalls das Dochtmaterial durch Einverleiben geeigneter Farbindikatoren oder Imprägnierungsmittel und die Flüssigkeit durch Lösung solcher Zusatzmittel so abgewandelt sind, dass eine zufriedenstellende Anzeige und Viskositätskontrolle erhalten wird, kann für eine grosse Anzahl verschiedener Anzeigevorrichtungen verwendet werden, von denen nachfolgend einige Ausführungsformen näher erläutert sind.
In den Fig. 13 bis 15 ist ein Zeitanzeiger dargestellt, bei dem ein umhüllter Docht 194 verwendet wird, der aus einem Kapillarmaterial 196 besteht, das zwischen zwei Plastikfolien 198 eingeschlossen ist. Die Plastikhülle bildet eine Kapsel oder einen Behälter 200 für eine geeignete Flüssigkeit. Der Behälter 200 ist mit dem Zuführungsende des Dochtmaterials 196 durch einen engen Kanal 202 verbunden, in dem eine Verschlusseinrichtung angeordnet ist, bei deren Öffnung die Zeitmessfunktion einsetzt.
Bei dem in den Fig. 13 bis 15 dargestellten Zeitanzeiger 194 ist der Rohrkanal 202 am Auslass des Be- hälters 200 mit einem zurückziehbaren Stopfen 204 versehen, bei dessen Verschiebung aus der in Fig. 14 gezeigten Schliessstellung in die in Fig. 15 dargestellte Öffnungsstellung der Austritt der Flüssigkeit aus dem Behälter freigegeben und dadurch der Messvorgang eingeleitet wird. Der Stopfen 204 kann mittels eines mit dem Docht verbundenen Betätigungsgriffes zurückgezogen werden, der sich durch das Deckmaterial des Dochtes nach aussen erstreckt.
Das Dochtmaterial 196 ist in geeigneten Zeiteinheiten, z. B. nach Stunden, geeicht, um die seit der Einleitung des Messvorganges verflossene Zeit anzuzeigen.
Bei dieser Ausführung können geeignete Farbreagentien und andere Imprägnierungsmittel, wie z. B. Salze der beschriebenen Art, sowohl dem Dochtmaterial einverleibt sein, als auch in der Flüssigkeit gelöst sein, um über den ganzen in Betracht kommenden Temperaturbereich ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen Viskosität und Oberflächenspannung aufrechtzuerhalten.
In den Fig. 16 und 17 ist eine andere zweckmässige Anzeigevorrichtung 206 mit einem Dochtmaterial 208 dargestellt, dessen unteres Ende durch ein Röhrchen 210 mit einem Flüssigkeitsbehälter 212 verbunden ist. Der Flüssigkeitsbehiilter 212 wird durch eine Deckfolie 214 gebildet, die an einem Kartonblatt befestigt ist. Dieses Kartonblatt ist an seiner Oberfläche mit einem undurchlässigen Überzug versehen, auf dem das Dochtmaterial 208 angebracht ist. Die Anzeigevorrichtung 206 ist mit einer Verschlusseinrichtung versehen, die einen zurückziehbaren Stopfen 216 aufweist, der in gleicher Weise wie der Stopfen der Zeitanzeigevorrichtung 194 nach den Fig. 13 bis 15 ausgebildet ist. Beim Zurückziehen des Stopfens in die Öffnungsstellung wird die Temperatur-Zeit-Messfunktion einge leitet.
In den Fig. 18 und 19 ist ein Zeitanzeiger 218 dargestellt, er nach Ablauf einer vorbestimmten Messdauer ein elektrisches Signal erzeugt. Diese Anzeigevorrichtung 218 besteht aus einem umhüllten Dochtmaterial 220, dessen unteres Ende durch einen Verbindungskanal 222 mit einem einen Elektrolyten enthaltenden Behälter 224 verbunden ist. Das obere Ende des umhüllten Dochtmaterials 220 endet in einer Batterie 226 mit mehreren Platten (Fig. 19). Die Batterie enthält abwechselnd aus Kupfer und Zink bestehende dünne Platte 228, die voneinander durch Lagen aus porösem Dochtmaterial 230 getrennt sind, die mit dem Hauptdochtmaterial 220 in Verbindung stehen. An die Batterie 226 sind Leiter 232 angeschlossen, die zu einem von der Batterie betätigbaren Kontrollrelais führen. Die Einleitung eines Messvorganges wird z.
B. dadurch bewirkt, dass ein beweglicher Stopfen 234 in seine Öffnungsstellung bewegt wird oder dass andere Verschlussorgane betätigt werden, die den Zufluss von Elektrolyt aus dem Behälter 224 zum Einlassende des Dochtmaterials 220 freigeben. Wenn der Elektrolyt bis an eine Stelle vorgedrungen ist, an der er von den Dochtmateriallagen 230, die sich zwischen den Metallblechen 228 befinden, aufgesaugt wird, wird ein über die Batterie 226, die Leiter 232 und eine mit diesen verbundene Fühleinrichtung verlaufender Stromkreis geschlossen. Anzeiger dieser Ausbildung geben bei Vollendung des Messvorganges einen Signalstrom mit einer Spannung von 2,5 V ab. Diese Spannung kann je nach der speziellen Ausbildung der Batterie 226 auch andere Werte haben.
In den Fig. 20 und 21 ist eine andere elektrische Anzeigevorrichtung 236 dargestellt, die aus einem umhüllten Dochtmaterial 238 besteht, das an seinem unteren Ende durch einen Kanal 240 mit einem Behälter 242 verbunden ist. Der Behälter enthält einen geeigneten Elektrolyten oder eine andere elektrisch leitende Flüssigkeit. Zwei Elektroden 244a und 244b sind in Abstand voneinander angeordnet und erstrekken sich in Längsrichtung an jeder der beiden Seiten des umhüllten Dochtmaterials 238 (Fig. 20). Die Elektrode 244a ist feststehend in bezug auf das Dochtmaterial 238 in einer bestimmten Lage fixiert angeordnet, während die andere Elektrode 244b in Längsrichtung des Dochtes einstellbar verschiebbar ist. Dadurch ergibt sich ine Anzeigevorrichtung, die innerhalb einer einstellbar vorbestimmten Zeit nach Einleitung einer Messfunktion ein Signal erzeugt.
Die Elektroden 244a und 244b sind mit einer Stromquelle und einem Melderelais verbunden. Wenn der Elektrolyt bis zu einer Stelle vorgedrungen ist, in der er das nach unten ragende Ende der Elektrode 244b berührt, wird ein Stromkreis geschlossen, über den das Melderelais erregt wird und eine Kontrollanzeige abgibt.
Eine andere, der Zeitanzeigevorrichtung 236 nach den Fig. 20 und 21 ähnliche Zeitanzeigevorrichtung 246 ist in den Fig. 22 und 23 dargestellt. Auch diese Anzeigevorrichtung dient dazu, nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraumes einen elektrischen Stromkreis zu schliessen. Diese Zeitanzeigevorrichtung 246 enthält ein umhülltes Dochtmaterial 248 und eine eingebaute Elektrode 250, die sich längs einer Seite des umhüllten Dochtmaterials 248 erstreckt. Das obere Ende der Elektrode 250 ist durch einen Leitungsdraht mit einem Melderelais und der einen Klemme einer Stromquelle verbunden, deren andere Klemme mit einer federnden Maulklemme 252 verbunden ist, die mit die Hülle des Dochtes durchstechenden Backen versehen ist und an einer gewählten Stelle längs des umhüllten Dochtmaterials 248 wahlweise befestigt werden kann.
Die Backen der Klemme 252 sind durch eine elastische Kraft, z. B. eine Feder, vorgespannt, so dass sie beim Anbringen an einer gewählten Stelle des Dochtes das Abdeckmaterial, welches das Dochtmaterial 248 einschliesst, durchstechen und dadurch in leitende Verbindung mit dem Dochtmaterial kommen. Der Messvorgang wird durch Zurückziehen eines verschiebbaren Stopfens 254 eingeleitet. Dadurch wird der Zufluss eines Elektrolyten oder einer anderen leitenden Flüssigkeit aus dem Behälter 256 zum Dochtmaterial freigegeben, so dass dieses die betreffende Flüssigkeit aufsaugen kann.
Wenn der Elektrolyt oder die leitende Flüssigkeit bei ihrem Aufsteigen im porösen Dochtmaterial 248 die Befestigungsstelle der Klemme 252 erreicht, wird zwischen dieser und der Elektrode 250 ein Stromkreis geschlossen, über den nun dasi Melde- oder Steuerrelais erregt wird und dann ein Messignal oder eine Messanzeige liefert.