DE2134314A1 - Temperaturanzeiger - Google Patents

Description

Patentanwälte
Br. !ng. Walter Abitt

^{Di rFMorf}

_Dr j . Brauns

8M0nchen86,Pii»■*

& JULI

A-937-004

ΒΙΟ-MEDICAL SCIEHCES, IKC. New Dutch Lane, Fairfield, N.J.,V,St.A.

Temperaturanzeiger

Viele Jahre lang vrar das herköEinlioIie Quecksilbortheriaoiaeter die einsige Terapex'aturaiiBeigovorrichtimg, die in grosocia Uiafange für Iiliniache SßSiperatunnesGungGn am menschlichen Körper und fite andere u'ewiieraturbestirniBUJi^cn verviendet vnirde. Dicaes T-liorr.ioi3eter hat ^odooii zahlreiclie Nachteile, die auf seiner Bauweise "beruhen und sieh aus seiner Verwendung ergeben, und faat joder, der Gelegenheit hatte, ein. TherEiOiactör su verx/enden, ist init diesen Haohteilcn vertraut. So braucht nan z.B. Kindest ens 3 Hinuten, mn eine .«sinnvolle Temperaturablcöung zu erhalten, und wenn das Thermometer einraal benutzt worden isit, αυαα eo vor der nächsten klinischen Anwendung sterilioiort vrorde-n» Mo Zerbrechlichkeit diese ο 'Tliernorjeters, die Giftigkeit dca Quecknilbers, clio hohen Stückkosten imd die beiw Verpr.ekon, Yoronnd und bei dor Lagerung dieser Thermometer erforderliche Sorgfalt Bind nur einige diet*or Nachteile.

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Zum Ersatz der herkömmlichen Queeksilberthermometer sind bereits verschiedene andere Arten von Thermometern vorgeschlagen worden. Ein solches Thermometer ist ein V/egwerfthermometer, das nicht von Quecksilber als der wärme empfindlichen Substanz Gebrauch macht. Vielmehr sind die wärmeeiapfindlichen Substanzen bei Thermometern dieser Art gesättigte Fettsäuren, Z₀B. Myristinsäure, Palmitinsäure und Laurinsäure. Obwohl bei Verwendung solcher Thermometer einige der Nachteile der herkömmlichen Quecksilberthermometer vermieden werden, haben sie den Nachteil, dass sie auf Temperaturmessungen im Bereich von 35,5 bis 38,3° C beschränkt sind und ihre Genauigkeit nur 1/4° G beträgt, so dass sie für genauere Temperaturmessungen nicht in Betracht kommen und keine genaue klinische Information über die Temperatur des menschlichen Körpers bei .Fieberzuständen liefern, wenn die Temperaturen häufig über 38,3° C liegen und mitunter 39,4 oder sogar 40,5° C erreichen können. Eine andere Schwierigkeit bei diesen Thermometern ist die, dass die genaue Temperaturbestiimnung von der vollständigen Zustandsänderung der verwendeten wärEeerjpfindlichen Substanzen abhängt. !Für eine sinnvolle Teinperaturablesung mit dem soeben beschriebenen Thermometer ist nämlich eine vollständige Zustandsänderung, d.h. der Übergang von einem undurchsichtigen festen Stoff in eine durchscheinende Flüssigkeit, erforderlich.

Bei einer anderen bekannten Art von Temperaturansgießvorrichtung ist das Thermometer mit mehreren Hohlrävuaen ausgestattet, von denen jeder eine andere wärme empfind Ii ehe MaiJtse enthält, wobei die verschiedenen wäriBeerapfindliehen Kassen bei verschiedenen Temperaturen schmelzen. Jede der bei diesen Therruometern verwendeten wäriBeempfinälichen Kanr>en ist unterhalb einer bestimmten Temperatur normalerweise undurchsichtig und wird oberhalb einer bestimmten Temperatur durchsichtig. Auch in diesem Falle erhält man jedoch eine Temperaturanzeige nur bei einer vollständigen-Zustandsänderung der wärrnocinpfindlichen Masse in einem Hohlraum. Ferner sind, um den gewünschten klinischen Temperaturboreich zu umfaasen, 40 bis 50 verschic-

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dene chemische Verbindungen erforderlich.

Es gibt atieh noch andere Arten von Thermometern, die als Ersatz für die herkömmli chen Queeksilberthermometer vorgeschlagen worden sind. So kennt man z.B. für diesen Zweck elektronische Thermometer. Bei dieser Art von Thermometern bestehen die TemperaturmesBelemente aus Drahtsonden, die mit zum Wegwerfen bestimmten Mänteln beschichtet sind. Diese elektronischen Thermometer sind jedoch im allgemeinen sperrig, sehr teuer herzustellen und erfordern zeitweilige Wiederaufladung, Eichung, Wartung und häufige Sterilisierung.

Trotz aller Bemühungen, ein geeigneteres Thermometer zu entwickeln, beherrscht daher das herkömmliche Quecksilberthermoraeter nach wie vor das Feld und ist immer noch die vorwiegende und im weitesten Umfange verwendete Temperatürmeölvorrichtung sowohl im Heim als auch in verschiedenen Anstalten, wie Krankenhäusern sowie medizinischen und technischen Laboratorien.

Die Erfindung stellt wäriaeempfindIiehe Massen zur Verwendung in zum Wegwerfen bestimmten Thermometern für Temperaturmessungen am menschlichen Körper und auch für sonstige Temperaturmessung en zur Verfugung.

öß einer Ausführungsform stellt die Erfindung temperaturempfindliche Massen zur Verfugung, die bei einer genau bestimmten Temperatur eine Zustandsänderung von fest in flüssig erleiden, und die feste Lösungen bestimmter organischer Verbind ungen sind.

Gemäss einer anderen Ausführungnform stellt die Erfindung feste Lösungen zur Verfügung, die innerhalb eines sehr engen Temperaturbereichs schnell eine Zustandsänderung erleiden, so dass man. eine Temperaturanzeige mit einer Genauigkeit von 0,1 0 erzielt, und die zur Temperaturmessung im klinischen Bereich, d.h„ von 55,5 Ms 40,5° C, oder in einem weiteren Be reich verwendet werden können.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht «ich auf ein dem warmeenrpfindliohen Material derart zugeordnetes Indikatorsystem, dass raan eine schnelle visuelle Anzeige der Zustandsänderung dec Kcterialß und mithin der Temperatur de?? gemessenen Subjekte erhält.

Gemäos einer weiteren Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf den Zxisatz bestimmter organischer Verbindungen, um die Terrperatixr des beginnenden Schmelzens des wärme empfindlichen Materials, welches normalerweise bei Temperaturen oberhalb der. klinischen Bereichs schmilzt, herabzusetzen.

In der vorliegenden Beuchreibung werden die Ausdrücke "temperaturempfindliche Substanz", "temperaturempfindliches Material", "tewperaturanzeißende Massen" und "feste Losungen" für die gleichen .Stoffe verwandet.

Einzelheiten der mechanischen Bauweise und der Anordnung der verschiedenen Elemente eines Thermometers in Rahmen der Brfindxxng sind in der USA-Patentanmeldung Serial No. 120 995 vom 4. Harz 1971 beschrieben.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugs zeichen gel:"elinzeichnet sind.

Fig. 1 ißt eine Draufsicht auf ein Thermometer gemäss der Erfindung .

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Schrcolzkurve einer festen Lösung von o-Chlornitroi-cnsol und o-Broronitrobenzol. Das in dJLeGora Diagramm durch die gestrichelten Linien dargestellte Band erläutert die Genau-igire'itsgrense der Temperaturmessung}!, nämlich 0,1° C. Um die Darr;teilung su verdeutlichen, ist aas Band übertrieben breit

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Pig. 4 zeigt die Schmelzkurven für feste Lösungen aus p-Dichlorbenzol und p-Bromchlorbenzol, zu denen naphthalin, (untere Kurve) bzw. Tripheiiylmethan (obere Kurve) zugesetzt worden ist. Wie in Fig. 3, erläutert auch hier das durch die gestrichelten Linien begrenzte Band (von übertriebener Breite) die · Genauigkoitsgrenze der Temperaturbestimmungen bei diesen Kurven. Die Einzelheiten der Mg. 4 werden nachstehend erörtert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Pig. 1 und 2 beschrieben. Pig. 1 zeigt ein !Thermometer 1 mit einem Handgriffteil 3 und einem Anzeigeteil 5 zum Einsetzen in den Mund zwecks oraler Temperaturmessung.

Der Anzeigeteil 5 enthält eine Anzahl von Hohlräumen oder Bereichen 7, die in Abständen voneinander angeordnet und auf dem Anzeigeteil verteilt sind, vie es Pig. 1 zeigt. Jeder Hohlraum ist mit einer Ternperaturanzeigeroasse 9 gefüllt, die bei einer genauen und bestimmten Temperatur schmilzt, welche sich von der Schmelztemperatur der in dom benachbarten Hohlraum befindlichen Manne um 0,1° 0 (2/10° P) unterscheidet. Fig. 1 zeigt zwar mehrere Bereiche 7» wenn jedoch der Temperaturanzeiger nicht für klinische Anwendung özv? ecke, sondern dazu verwendet wird, um mir eine einzige, bestimmte Temperatur oder den thermischen Zuntand eines zu untersuchendcn Objekts festLuciellen, braucht nur ein Bereich vorhanden zu sein.

Wie Pig. 2 zeigt, benteht das Thermometer 1 aus einer Trägerfolie 11, in der sich die oben genannten Hohlräume 7 befinden. In Pig. 2 sind nur zwei dieser Hohlräume in vergröf-sertcm Mfii'.sstäbe dargestellt, um die Erfindung besser erläutern zu können.

Die Trä^üvfolie 11 bootoht im al Ig omen non au;j e.uiein biogi-n wäniiol c L fco υ'U: η Ιία ί ur.i :.l , wie Aluminium, Dies gawMhrleiiJtüt den r:(j];■'':: Hen V ¹^rnoilbcr^r'ii^ von der au im Ιοτ\ΓΗκ:ί:υϊκί(.;η Pol·sun auf dio 'fr.i-i/if.T'aturariiioigeL.TifJiio in den IIohlri^:in;ic;Ji. Alnrniniujhfo11i.i ).■.;[. i'.\/t'ii- ijohr t'j'diff.nrjl J'üi.· diouun Z',;eok; ii/\>j J₁-;απι jl·doch.

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auch biegsame, wärmeleitende Folien aus anderen Yierkst offen. wie z.B. Kupfer, Cilber, Gold, rostfreiem Stahl oder sonstigen, wärmeleitenden, biegsamen Stoffen verwenden, die mit ähnlicher Wirksamkeit verwendet werden können. Die wä>r;:elei-tende Trägerfolie 11 muss natürlich aus einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit "bestehen, der eine verhältnisraässig grosse Oberfläche für* den Kontakt wit der au untersuchenden Person aufweist und so dünn wie möglich ist, ohne seine strukturelle Einstüclcigkeit (seinen baulichen Zusammenhalt) su verlieren, um eine schnelle Wärmeleitung zu den wärirjeeißpfind-lichen Substanzen in den Hohlräumen zu ermöglichen. V.'onn man Aluminiumfolie als Trägorfolie verwendet, so kann diese 0,025 bis 0,1 μ dick sein. Jedenfalls liegt die Auswahl solcher wärmeleitender Trägerfolien im Rahmen des fachmännischen Köiinoris.

Über der Ternperaturanzcigeciasso 'and in enger:! Kontakt mit derselben befindet sich eine Indikatorschicht 13, die ihrerseits von einer Abdeokschicht 15 bedeckt wird. Der Schichtkörper aus der Indikaterschient und der Abdeckschicht wird nachstehend als "Indikaturs/ßtern" oder "Indikatororgan" bezeichnet.

Eine durchsichtige Schicht 17, z«B„ aus Polypropylen, Polyäthylei'iterephthalat, Kitroeellulose, Polyvinylchlorid usw. ₅ dient als Deckfolie und. ist an der Trägerfolie 11 üher doren Länge hinweg befestigt. Ure dnrn Thermometer baulichou Zusanrn-o.r>halt Ku verleihen und die Berührung zwischen dem Bien^richlicl-i&?i Hund und der Aluminiumfolie su verliinclorui, ist dia i'rä^orl'oli.o 11 auch noch r;.it eifere \-iiteren Deol-öchiclit 19 (die gt/.-.-ohnlic:;· aus einoia ä}uil:.chen V.'erV'ruoff wie die Schicht 17 bcLLciri;) versehen, die an der untorei; Oberfläche der TrLLgerfoli;· be-'V-r;tir-t ist und sicli j η ihrer Form den Hohlriiu.'nr.Ti ari;.i:T;st. Diese untere DocLochiili;; irt gc.vv]-ülich ein die· Trägorfolio ^njc-klebb.

Die ufiterp Dtr<jjrr,ol)i"f;})'; IrA: ii:i al ].%" icinrii et:.·:; ι ?.,[> bis 7,6 μ die]-:5 um düii sclim.O Im \ ^:'.ι·.ικ·'Λ\■■.'r/.-mg von de:-· :.v. un^l\:c^yirivc>ii-.\ t: Γ uz· s on ;uif dio TL-Krori'olxi' Ii tj ;.. > i itii 'üliiti auf ei Lo M'\ cuuM-rip-i'l j. .

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lichen Stoffe in den Hohlräumen zu erleichtern.

Gegebenenfalls kann zu der unteren Deckschicht wärmeleitendes Metallpulver zugesetzt werden, um deren V.'äri.oeleitverrcögen zu verbessern. Aluminiumpulver hat sich für dienen Zweck als besondere geeignet erwiesen.

Die in Tig. 1 und 2 dargestellten Einzelheiten können in verschiedenen Hrincichtc-n abgeändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Eine genaue re Beschreibung anderer Aus firtrruag ^ formen dieser Av t von T'.'.orr.ionieterii findet eich in der oben genannt on USA-Pa tcijtani:: eic n;n_;r Serie 1 Uo. 120 995.

Eo wurde überraschenderweise gefunden, daf.'.s tGsiircnite organische Vei^>i:indu"'.-j'";cii fcnie Lor-ungen Ί:ο1ύοη, ο-ic bei genauen und berd-:n;;!:.-U:u Trainier::türen cör.o ZwA::- ^ünderivo^ erleiden. Der AuLidruok "foBte Lösung" i:. t bekannt und bezieht sich ?:uf eine horiogovie Lösung (-inca fesi^n St of fet. an eij;en; andereri festen Stoff. Do:·? Aucdruc?E ""festn Lösung¹¹ kc.n sich aucli auf eine D.i nperr.ic/n einec footen Stoffes ir. einen; anderen festen Stoff beziehen, die derart bescl:affen iot, dass dan Geraisch durch und dureL hor.ogcu ist.

Dio erfiiüV-ingygtr^Nf'i- verv'uufieten :i\-:uten Lo'Lungen bestthon aus mehrerfj"·.} vorKugf/.-.^reir;e uuf: z\.^rc.i verr-iojiicclenc-n organischen "Ver \}indv.nι,-χλ und λ.Τ'1:·?.η uutcrr-cliiedlichc PiO::^:: Igehulte an ihren Be^tRi;0teilen auf. Eine jede diener fönten Iosurfen erleidet bei einer genau berjtininten rJenper.T.t-u-r eine schmolle Zu.5tands-

Ferner· wurde gefunden., dauc die erfiridurgsgeKiäcis für klinische /nwenrtungnzwcoke vcrv.-cndcten festen J.öcungen eine Zu.^r.H:andsändcrimg bei ftei-ou bentirr-mten ü'onporaburen erleiden, v;obei die Tempere:cvv_f bed der die 7λχγ- t and Baut ίο rung der fecten Le-irung in den einzelnen Hohlräu.Ken f-tattfino-ct, sich um etv:a 0,1° C von derjenigen Temperatur uiitei-ncheidet. bei der die Zustandsänderung der feotcn Lösung in dem benachbarten Hohlraum statt-

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findet. Bei der klinischen Anwendung z.B., bei der Temperaturmessung en im Bereich von 35,5 bis 40,5° C (96 bis 105° I'¹) erwünscht sind, erhält Dian mit 45 verschiedenen festen Lösungen (die sich nur in ihrer prozentualen Zusammensetzung voneinander imtersoheiden, in übrigen aber aus den gleicher; beiden !Bestandteilen bestehen) P-IIe notwendigen Teraperatura/bstufimgen in Stufen von je 0,1°.C (2/10° F), d.h. 55,6° 0, 35,7° C, 35,8° G usw* bis einschliesslich 40,4 C.

Aus den obigen Au u füh run gen ergibt sich, dass die /amvahl der Or₁JiX¹IiH oh en Verbindungen, die den genannten Anforderungen genügen, eine sorgfältige Prüfung erfordert;, da sich nicht olle * organischen Verbindungen für diesen Zweck eignen. Die organischen Verbindungen, die sich besonders für.die Bildung von als Ten]peratu'L-i3.iiKeigeraL'.s0en im iJinne der Erfindung brauchbaren festen Löam;gen eignen, sind solche, die gerneinsKKc chemische und/oder physikalische Eigenschaften aufwe:i ;:en, welche als Anhaltspunkte für ihre Auswahl dienen.

So wurde gefunden, dass Verbindungen, besondern organische Verbindungen, die analogiüche chemische Zur.am-Tjenyetr-ungcJi aufweisen (z.b. Analoge, Homologe und ojitischc-: Isoraere), die praktisch dar? gleiche Kolekularvoluv.yn oeor eine ähnliche Kristallr.iruktur ouiVeisen (z.B. ico/rorph sind), für din Zvocke der Erfindung geeignete feste Lösiuigen bilden. Fe^-IJeJ' müssen die festen Lösungen eine in bezug auf ihre Zusammensetzung lineare oder im wesentlichen lineare Schraelsloirve auf\.'oiscn, und swar besonders in dem jev/eils gewünschten Temperaturbereich, z.B. iro klinischen Temperaturbereich.

Beispiele für feste Lösungen von orgariiscljen Verbindungen, deren Bestandteile einer oder mehreren der oben genannten Bedingungen genügen, sind die folgenden:

A) o-Chlqrnitrobenaol und o-Brornnitrobcnzol;

B) !-Menthol und dl-Mcnthol;

0) Acetophenon und Bensophenon;

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BAD

D) Bernsteinsäurediinethylester und Oxalsäuredimethylester;

E) 4~Chlorpropiophenon und 4-Broinpropiophenon;

3?) 4-Chlor~2-methylanilin und 4~Brom-2-methylanilin;

G) 4-Chloraoetophenon und 4~Brorcacetophenon;

H) n-Butylsulfoxid und n~Butylsulfoii;

I) η-Hexan und 2--Nonociecan;

J) Cyclohexan und 2-lionodecaii;

K) cx-Chlorzirntaldohyd und «-BroinziMtaldehyd.

Von den oben genannten .festen Lösungen haben sich die linter A, B," E, F, II und K genannten als für klinische Thermometer für Temporaturrnesi^an^en mit eineBj Genauigkeitsgrad von 0,1 G oder noch darunter als besonders geeignet erv/lesen. Feste Lösungen au,i o-Chlornitrobenfjol und o-Bronmitrobensol v»^rerden für Temperaturineoi-imgen im klinischen Bereich mit der obon genannten Genauigkeit bosondei's bevor äugt.

Die Herstellung von festen Lösungen ist dem Fachraai:·)! bekannt. Die nachfolgende Beschreibimg dient nur als Grundlage für die Herstellung von festen Lösungen, die sich für die Zv/ecke der Erfindung besonders eignen.

Pig. 3 zeigt eine Tcniporatiuc-Zusanimensctzungckur-ve kurve) für feste Lösungen aus o-Bromnitrobenaol mid o-Chlornitrobeni-iol. V/ie die Abbildung erkennen lässt, ist die lairve im wesentlichen linear.

Ziir nerstf.llirijg einer festen Lösung aus o--Ghlornitrobcn:;ol und o-BrfHMiii brobcri^ol r.iisc?it man einfach bestimmte Meiigcu diesex· beiden I3u st and teile, die so berechnet cincl, da.uj sie eine feste Lörjung mit ei um gev/iuisohten nclireulr-punkl or-jeboii, Un a.B. eine fesl-, Lorawi^ n.ifc einem GohrnelKiiun-tt von 'J^_:. 6° CJ }·.'·;.·ίαι--otullf-:n, i'.:L^fjf:tit m.-.r'i gotigijv¹- i;c Kcngiivi der bohlen ί ν; l'--n<· i-vilo, die aur; iloi:i IJ-J ;..·,; ;^;;ur; eier K.i. .■> 5 so iU'_;.,;.cv.'^hl U L.itr¹ , fio.i·.; sie don i,t.,;iiii"/;)tVi, fj-m: i(/U',j,- t'l; t oj-gi-bon. ?c.'J tu VjOi.:i-ji/;c-ii r.ii. andfji::".ji ui;i.( ic Liif,. - rj^:: Lf./i l.örinon in ;i.li.nliolu f V/ci,·.: au:· ιλί'.μ trui '-ii fh.-r/ Ii - i ■' ■ Ii · ,; L.-.i!·.' U- lic horgow U.\l. 1 t· ^r. i-.]'.i, aiii 'Vu ,jc-

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dem Falle bestimmt man den genauen Schmelzpunkt der festen lösungen, bevor man sie in die Hohlräume des Thermometery einbringt. Feste lösungen aus anderen Bestandteilen können in ähnlicher Weise hergestellt werden.

Zur Erläuterung sind in der nachstehenden Tabelle die Zusammensetzungen von festen Lösungen aus o-Chlornitrobertzol und o-Broinnitrobenzol und die zugehörigen Schmelzpunkte angegeben.

Temperatur,	C
0	,56 -
35	,67
35	,78
35	,89 .
35	,00
36	,11
36	,23
36	,34
36	,45
36	,56
36	,67
36	,78
36	,89
36	,00
37	,11
37	,23
37	,34
37	,45
37	,56
37	,67
37	,7ö
37;

Zyr:p.rr,rienoe "t^|ung__ in_J/ euich_tapi-o ·?. on t

o-Brornui trober· rsol o-Chlo.vnitrobeji «öl

56,	2	10 -
57,	5	/1213
58,	8
60,	1
61,	3
62,	5
63,	5
64,	5
65,	5
66,	5
67,	5
68,	5
69,	5
70,	5
• 71,	5
72,	5
73,	5
74,	5
75,	5
76,	/1 'i
77,	''J
70,	1
79, i	0
79,	9
-
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43,8 42,5 41,2 39,9 38,7 37,5 36,5 35,5 34,5 33,5 32,5 31,5 30,5 29,5 28,5 27,5 26,5 25,5 24,5 2",6 ϊ',\ 7

A-937-004	W	i/>: in GevrichtsproKcnt
TeiiiDeratur,	Zu ο air.n e η & e tsu2	L o-Chlornitrobenzol
0C	o-BronuitrobenKo]	19,2
38,23	80,8	18,3
38,34	81,7	17,4
38, λ 5	82,6	16,5
38,56	83,5	15,7
38,67	84,3	14,9
38,7ö	85,1	14,1
38,8'J	85,9	13,3
39,00	86,7	12,5
39,11	87,5	11,8
39, ί-^	. 6M,2	11,1
39s:'i	8G., 9	10,4
39,45	89,6	9,7
39,56	9O5 3	9,0
39, »ν/	91,0	8,3
39,78	91,7	7,6
39,89	9?-,4	6,9
40,00	93,1	6,2
40,11	93,8	5,5
40,23	94,5	4,8
40,34	95,2	4,0
40,4 5	96,0

Im alj;_/'icoueji la-oucht avar die Ken^e der festen Ιϋίίΐι?·-; in jedem Ho-ilx'aiun m\v for a ro aijf;:nrreic}\c-3, tin äou lnri il:a \ xc zu bonotK'.ii odor eine )ΰκ1 (θ.·υ.ηβ seiner Pay/be h.orxorzv.\rv:'.:._:,'.yii jedoch im;:·:'; man επί α praktischen Gründen, und un i'uverJürsnigoru ΪΘκρΘΐ'αοοχΓΓ,οΓ.ί"υ.η{"οη mit guter Reprodiisifirbarkcii· au e-Micltoii, in jede-]'! Uohlrrmiii rso viel feste Löau/jg an.rfcndon, das;¹. :..indoßtenr 70 $ der au dein betreffenden !«/reich geh or ic en J:adi3catorfla(j]io berjel-Kt v/orclen oder ihre Parte ändern, Kim kuos daher auocer der Menge der tenperatur.'n· zeigend en Kasse in jedom Hohlrruro auch noch die Grösrvo den Iiolilri.uffls, die Porosität deo Indikators und coine Dicke als inaBGgebende Faktoren für eine

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A-937-004 . H 213431A schnelle visuelle Feststellung und genaue Temperaturmessung in jedem Bereich sorgfältig auswählen«. Diese Variablen kennen aber von d.em Fachmann ohne weiteres ermittelt werden.

Die Hohlräume können mit den festen Lösungen auf bekannte Weise, z.B. durch Zumessen im voraus bestimmter Mengen oder nach anderen für die Mac,Tonerzeugung geeigneten Methoden, gefüllt v/erden.

Die Zustandsänderung der festen Lösungen, in jedem Hohlraum kann visuell durch ein Indikatorsystem festgestellt werden, das sich mit den festen Lösungen in jedem der Hohlräume in engem Kontakt befindet. Das Indikatorsystem ist ein Schichtstoff aus einer Indikatorachicht und einer Abdeckschicht. Die.· Indikatorschicht if,t gewöhnlich ein hochgradig absorbierendes Papier von hoher Porosität und starker Saugwirkung, um seine Benetzung bei der Zustandsänderung der wärmeempfindlichen ■Stoffe in den Hohlräumen zu erleichtern. Diese Schicht kann mit einem Farbstoff oder einem Pigment getränkt werden, um eine Farbanzeige einer solchen Zustandsänderung zu erhalten»

Die Abdeckschicht besteht gewöhnlich aus einem Papier, das die gleichen allgemeinen Eigenschaften wie die Indikatorschicht, aber eine davon abstechende Farbe aufweist. Bei dor Zustandsänderung der wärme eripfindliohen Subctan« in jedem Hohlraum wird die Flüssigkeit schnell von der Indikatorivchicht absorbiert und löst den darin enthaltenen Farbstoff bswc das darin enthaltene Pigment auf* Die Farbstoff- oder Pigmontlösung (oder -dispersion) wandert durch die Indikatorschicht in die Abdeckechioht und erleichtert dadurch die visuelle Feststellung der Farbänderung der AbdeckschicL-t. Auf diese Weise können, die "Temper aturnos sung en irreversibel ausgestaltet werden, und das Tharrrioirjeter kenn nach einnaliger Verwendung weggeworfen wcrd'on. Bei nicht-klinischen Anwendungen ecken kann das Thermometer jedoch zum Messen von höheren Temperaturen als den oben angegebenen verwendet werden.

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.Der Farbstoff oder das Pigment kann in den Indikator 15 eingelagert oder unmittelbar zu der festen Lösung zugesetzt werden. Das Einlagern des Farbstoffs oder Pigments in die Indikatorschicht kann erfolgen, indem man die letztere einfach in die Farbstofflösung oder Pigmentdispersion eintaucht, oder indem nsan sie mit einer solchen Lösung oder Dispersion besprüht oder beschichtet. Es muss natürlich genügend Farbstoff oder Pigment angewandt werden, um die schnelle visuelle Peststellung der Farbänderung in jedem Hohlraum zu erleichtern.

Beim unmittelbaren Zusatz zu der festen Lösung muss der Farbstoff bzw., das Pigment ebenfalls in ausreichender Msnge angewandt werden, um eine schnelle visuelle Feststellung der Farbänderung zu ermöglichen. Jedoch kann der unmittelbare Zusatz eines Farbstoffs oder Pigments zu den festen Lösungen unter Umständen deren Schmelzbereich nachteilig beeinflussen. Wenn genaue Temperaturmessungen innerhalb 0,1 0 verlangt, werden, wird daher die erstgenannte Methode bevorzugt, es sei denn, dass von dem betreffenden Farbstoff odor Pigment bekannt ist, dass er bzw. es auf die G-enauigkoit dor Schmelzberoiche der festen Lösungen keine nachteiligen Wirkungen ausübt.

Ob nun der Farbstoff oder das Pikant unmittelbar zu der festen Lösung zu^euetzt oder in den Indikator eingelagert wird, in ;]o(Iein Falle if.t es ratsam, die Berührung zwischen der festen Lösung in den Hohlräumen und dein Indikator so lange zu verhindern, bis das Thermometer in Benutsung gcr]üi.:ino.T.L wird. Hierdurch wird eine mögliche Verunreinigung der festen Lösungen durch Farbstoff odor Pigment ausgeschlossen. Man kann daher eine (nicht, dargestellte) Trennschicht verwenden, mn einer* c;olehon Kontakt und eine mögliche Verunreinigung zn verhindern. .Dicce Trennschicht kann entfernt v/erden, uiuidtteüb.'vr bevor d.-uj Thcrr-.jrn'itur in Benutzung günor-irnun werden soll. Mo Ein^elhoilcn der Anordnung einer solchen ?:r<;)!ii£jehicht sind in der oben genannt en Uw/-..--j.^;a1.ontuni!ie:Ld.ung Sorüil JJo. 120 ^lj95 beschrieben.

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Zum Peststellen der Temperaturen, die Zustandsänderungen von festen Lösungen entsprechen, kann man sich auch anderer Indikator syst erne bedienen. Bine eingehende Beschreibung solcher Indikatorsysteme findet sich in der USA-Patentanmeldung Serif;! No. 120 995.

Im allgemeinen haben sich öllösliche Farbstoffe, die mit der bei der Zustandsänderung der festen Lösungen in den Hohlräumen entstehenden Flüssigkeit verträglich sind, als besonders geeignet für den Zusatz zxx dem Indikator gesnäsn der T;rfiiichmg erwiesen»

Im Falle von Pigmenten erreicht man eine verbesnorüe Flüosigkeitsabsorption und Farbanaeige, wenn, ti an Pigmente alt Teilchengrössen von 0,2 bis 0,5 μ und nicht etwa Pirr'-ciate mit wesentlich grösDoren Teilchen, z.B_o von 1 μ oder riohr, verwendet. Die Vor teile geraäss der Erfindung worden aber κ-it jode·.; beliebigen Farbstoff oder Pigment ersielt, mit dessen Hilfe die visuelle Feststellung der Zustandsänderung der festen Lösung in einem jeden Hohlraum erleichtert wird»

Zura Unterschied von den bisher verwendeten Terjpc~-*;j turan^^i Tomassen wird in vorliegenden Fall die Flüst-igkuit sofort vom dem Indikator syst cm absorbiert und breitet sich sofort in dc-iu Indikator sys ten aus, selbst bevor ein.; vollat".nöi^c Zuctiu";di--' änderung der festen Lönungeii statbgefun.O.cn hatj go car;:: man die genaue Temperatur feststellen kann., bei do3? cliece Zu-' standsünderun^ eingotreton ißt. Drib.er int für sole^; ο Tchipcroti)'.ClV:3.0SVi'l^r~CiI CiliH VOllfit tinn lLr"O ZuctclTiCir.i.-vnoG'*'*!-·"-""? ii'Lo'j"'. G'pi';;.'¹-derIieh.

Die Krfinduüg ist swar bisl-ier virlcr Besi'-;-jrh^o f;.u;C fc-ote Lö~ suijrt-n beschrieben worden, deren SchmelKpu5i]:tc in. klini ο^)\:.γ. Bereich, dJa_c im Bereich von 51S5 bis Ί0_;ί3^Ο C, 11?ί;,ί-η; (lie l'.vfindung ist Jedoch nielri;. auf die Verwei.:r'iun?:; &olo}ioi· Stoffausa-ir.'-r-<:-nsetfcungκ,η beschi-änkf:. Man knnn auch wit anderen fef:tcn Lö;.,uii,^r,en orboiten, deren Schitiolr.punkte Über A^_}5° C !:Le,-.;;;ii,

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-.indem mn n ihnen eewißoe dritte Peatandteile zusetzt, die die Schmelzpunkte diener festen looungen Ijerabrietr.ßn, ohne dio lineare Bor-iehunf; sv.-iychen den Schmelzpunkten und. der Zusammen-· sot.'vanß dor fe-rsten Löoungen zu beeinträchtigen. Po vurde ί-,.Β. fefimnoij, rtuüfj wan p-Mchlorhensol (Γ. 53° C) und p-Broaohlorbenaol (F. CY,/1° θ) verwenden kann, um fcute Löcun^en rvit Bcbr/iel «punkten innerhalb duo idiniüCihcn Temperatur bor ei eh?? hcrüustcllc?-". Dien erreiebt man durch "ur.atß benti^nter Kc.or,en von !\'Γ·.ρ1:tlxaliIi oder Triphc/iylnetJiarj im Ger/iiL'cli.-:.-:a auü p-'.Oichloi"·- bennol und p-P/L-oKclxlorbensolo Die obere Kurve in Pig. 4 stellt Zvocuijr.cnnetKurif.er· dar, bei denen s-jieh die relativen /urteile an p-rielilorbojisol und p-Bror:iohlorbenr.ol ohne Aveiteros auf der AbnsioBe ablesen lassen. Die Ylen^e O.ck Triph^n^lnetLanu in öen GeiüiEJchen Hießt zwischen 44 und 413 ('c-v.-ichtourozent luul beträft vor:"'.iu;".''.'cif.-e 45 Gcv>^riehtrjpro::ont dee [;<:-i)wlvn (Ier.inches, d.h* des GemifiCi.'.eji aus p-Tjichlcrbenriol. p-J3roi-ehlorbe^r.ol und 'Xriphenyliflöthrjj. In ü.hnlioher V:eice lic£₃i; die Hcnr;e den Eaphthr.--lins in der unteren Kurve z".v:iöchon 33 und 34 Go'».^riciitop2-^lC';.v;nt und betrügt voraugsv/einc·· 33,5 Gc^ch^^ypruKcnt des Goopr:itgeni-Bches au« p-Dich'i-.x-benaol, p-r.rorochlorbcnz.ol υ.:νΛ raphtlv.lin.

\I±o man eieht, v/erden die uühv::elspunVi.i? der Γ ei.; ten. lc'-uru^n durch den Zuf^p.ta dier-er dritten Bestandteile auf den gev.vjiochten Tf rypci aturbereich erniedrigt«, Für fönte Lasur.'.-en. p;h.· cu?.do- Χ'0'Λ 13r L;tanuteilen ändert sich natürlich auch der dritte Eeötrtr.'dtf'il und deinen erfordv-rliche 1-1l:jx;o*

Die oben beschriebenen tcir;peratarajiL".f..igenden liasi:en eignen nich auch für andere /awenduni^av.-'.-.ckci, ?_JtB« für Pyrometer, suiü ]?e;:.t.i:.t^ll(--:n der; Überhitsenn von Trantforiuatoren, Kotor-u und ancioro:.T aholic^ien elektrischen o^ci· nechanincho]i Vorrichtuvji^oj'i. Pur derartige /.r".',"Cjiüu;;jQ;.";:*,vvec]'..e njurjc? tiar; ioniperaturindi'katQJ.-c.v^teir= (odor da« ti.j;jrjr.:l.fjchc Indikator system) natürlich ro abgoi.bicV.rt worden, daos et; i'irr die jcv.-Gilißo U;r;.-t-'!A-]iß ^eoifiiiet iiit. Hol ehe Abänäerungrn linien ;-bc:r jr.i Können derj manni;. V/ei;n die Temperaturbefütin' ;vri^ i"; klinischen Bo--

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reich erfolgen soll, können die temperaturanzeigendem Massen verwendet werden, um; die Temperatur des menschlichem Körpers mit einer; Genauigkeit von 0,1° G^; ader eimer noch höfte-ren Genauigkeit nachzuweisen.

Bei der Verwendung für klinische Temperaturbestimmungen wird das Thermometer vorzugsweise 3Q Ms 6Q Sekunden in den Hund in Berührung mit der Zunge eingesetzt. Dann kann das Thermometer herausgenommen und d±e Temperatur durch. Beobachtung; des letzten Bereichs bestimmt werden, der noch, eine Farbänderung erlitten hat (vgl* Fig« I)* ¥ährend diese Zeitspanne sieli für Temperaturnies öungeit mit der gewünsch:ten Genauigkeit _t do.hu innerhalb O_f1° O (oder weniger), im allgemeinen als zufriedenstellend erwiesen hat, reicht eine Zeitdauer von 30 Sekunden in den meisten Fällen vollkommen, aus.

Die oben genannten festen Lösungen wurden Kwar in Verbindung mit klinischen Thermometern zur oralen Temperaturmessung im menschlichen Körper beschrieben; solche Thermometer können aber auch für andere Temperaturessungen verwendet werden. In dienen Fällen verschiebt sich die Temperatürskala.etwas, ohne dass dadurch die Genauigkeit der Temperaturmessung beeinträchtigt wird. Dies beruht auf dem Unterschied in den herrschenden Umgebungsbedingungen, die die Wärmeübergangsgeschwindigkeit von dem zu menr.sndcn Objekt auf die festen Lösungen beeinflussen. V/enn man z.B. ein klinisches Thermometer verwendet, um die Temperatur in einem Flüssigkeitsbad zu messen, verschiebt sich die Temperatürskala im ganzen klinischen Bereich um 0,2 C. I/er gleiche Boreich, der bei oraler Temperaturmessung eine Temperatur von 37,5° C anzeigen würde, misst nun in einem Flüssigkeitsbad eine Temperatur von 37,3° C₀ Solche Eichungen und Einstellungen der Temperaturskala können aber im voraus durchgeführt werden, ohr..e dass die Genauigkeit der Temperaturmessung dadurch beeinträchtigt wird«,

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Claims (1)

1. Bio-Medieal Sciences:, Ine* A-937-004

   Iateiiana||iic3ie

   g bei dem ein träger Mit einem !Eemperaverseilen iaifc, der Mindestens einen eine 'ulistaaSj, 4ie imstande ist, eine Zustandsänderung mx erleiden, enthaltenden Boyeich ii_nd ein ±Xi eaigor Z-aordmiiig zu der mirjaeeMpfindliolieii SuTastans ste llendem iTidikatororgan zu.r Srleiciiterung der visuellen 3?e s ta teilung der Sustaiidsänclermig der vma-mee Substanz aufweist, dadurch gekennaeiebnet, dass die empfindliohe Substanz eine feste Lösung aus zwei organi schen Verbindungen aiit analoger chemiBCher Z und linearer Beziehung zviisohen Schmelstemperatur und Zusanimenöetstmg iöt, die bei einer genau toeötiinE;ten Torapc-ra tur eine Zuötandijänderung erleidet.

   2, Temperaturanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gokennceichnet, dries die feste lösung ein binäres Gemiiich aus o-öhlornitrobenaol und o-Bromnitrobenaol, 1-Menthol und dl-Menthol,
   Acetophenon und Benaophenon,

   Bernstciinsäuredimothylester und OxalBauredii.icthji-leHter, 4-Ohlorpropiojjlu.jnon und 4--Erompropiophenon, 4-Chlor-2-raethy]anilin und 4-Brom-2-rnethylanilin, 4-Ohloracetophenon und 4-Bi'oinaoetophenon, n-But,yloulfoxid und n-But;yli;ulfon,
   η-Hexan und 2-Nonodecan,
   Cyclohoxan und 2-Nonodecan oder
   a-ühlor ζ .Li;/bald el iyd und a- Br ore aim taldehyd iot.

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   Temperajura.ngeiger- naqh Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet; ρ die feste Lösung aus Q^Ghlornitrobonaol und Q-I jQ.l besteht»

   4, TeBiper-a/^EanEjeiger- n&eji AnspEuefc- 1 Ws Ii dadurch gekennzeichnet» dagg dag Indi]-^;:ato,r-ö,rg/j.M e.lnen Farbstoff oder ein Pigment a

   5. Tempera turanze.iges?, feoi dem ein Träger pit einem Tesperatiirarizeigeteil vepaelien ist, da"^ iiieiirere, voneinander auf Abstand stehende Bareioiie auiVeifjt, ^QIi denen ;jeder eine wäriTieeüipfindliQlie-gubatan^, die ii/igijande. iirt, eins Zust and s änderung §u erleiden, un.d eiil dep wärrnoerapfincllichen Substan.? in geden der BerexQiiQ inpig i5ugeor-:inetoö Ir»diJcato.rorgan sur Srleiehterung der visuellen Pestctell-ur-g der Zustandsänderung der wärEioeir.pfi'xjciliohea Supöta-.s enthält, dadurch gekermzeiohnet,- dass ;κ.-άο der WariiiSeinpXindliohen Subötanaen eine feste Iiüoung auo sv/ei organisehen Yert»:indunßen mit analoger onernisclier ZusaK-mer-eetsuni; und linearer Besiehung zviisphen Soioxiclateiriperatur und ZuriaKiinenueiiaiang ist, die bei einer genau bestimmten Teiapr-rativr? eine Zmstandsänderuiig erleide b.

   6. Terajieraturan^eiger naqh Aiiüpruch 5, dadurch

   da8»^ci die Beziehung zvri^chen fjohrielntepipuratur mvl Zuacn-;:r; Bettung der festen Lösung Innerhalb deo klinischen ü?eL;j,s turbereichfs im wesentlichen linea.r χει,

   7. Temperaturaniioiger nach Aitspruah 5 Quer 6, dadurch gclLe aeichnet, dass die foot ο Iiö r« un^- ein biiuir'on GeKIaCh aua o-Chlornitrobei'Jüol und a-Eroi^fri üi-Qbensal, 1-MenthQl und dl-Fionthol,

   Acetophenon vuici Eensophenou,

   Be r nc t e in a ä\ 11- ed im e tli ,yl ο π % ο ι* υ nd O^ral ρ äur f.=ei 1 η; ο th ν 1 ο «t er, 4-Clilorpropiophehon und 4-T-?^!oj"j">r-oplüpnciif.^t"n_t 4-Chlor-2-rnethylanilin ujtd 4—Brom-2~.ταetir'/.Uajilin, 4-Ohloraccitophenon und 4-BrQJiIMC

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   n-Butylaul i'oxid und n-Butylsulfon,
   n-Hexan und 2-Konodecf3.n,
   Cycloheran und 2-Iionodecan oder
   c-Chlorsintaldehyd und oc-3rοιηκϊΐτ.ΐοldehyd

   8. Yc-npcraturaiiKeiger nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikator organ einen larbstoff oder ein Pigment aufweist.

   9. Tc:':ine?-'iitur.'inKei_£"er nach Anspruch 5 bis 7-, dadurch gekennzeichnet, dass die fei-'te Lei sung ein binäres Gemisch aus o-OhlomitrobonKol und o-Breiraiitroben&ol ist.

   10. ^f.?f;r:]->eratu?\'.^;:i;ii:i£er nun Ι'οοξρπ von Tempera tu ven ia klinischen Bereic-i, bei deir· ein Tr.'I.;.or η-it einen l'en.peratur- !■.■» ;'eif^feteil \ erne!:'en ist, der r.erirere. von einender auf Abstand stehende Bereiche auJVc.i vx, von denen je·:·or eine v'iiTii'eenpfinc:!:) ehe Βιάίύ::!:;, die iiristy^de ist, eine Zusi:ividf;;I"odc 1'"-Ui;'' i'.u i.rjeiden, \'.ϊ.·ά ein der v.'iirr.of-j'jpfinölicJien Btib3l-u?;.'j iu jeden Le?¹^:'¹ oh in?::=-... cuiteorr.netüs Indilzt-.toror- ilim 'MVjC Hrleich'cervcn.; der üiclif :--ren Γ:-;stijtollung der Zust:''nclc»änäi.run_;" de:·- v.'l'rii.-ceripj'iiidliohen iJubat^nz enthält, dadurc!· gojicnniiej ein:et, dasn jo^e der vcir^eenipfindlichen Sxxbstrjisen eine feste Lösung aus
   o-0h?-ömitroben;jol \ν.;Α o--Bror-.'-nitrobonsol, l-llcirthol und dl-Iienthol,
   Acetophenon und Benr-'.opheiion,

   Berns t c in: j ί· ■.; r e Λ im c thy 1 ε s"!: e r und Oxal £; au r c α in: e thyle s t er, 4-Chlorprtjj-iophp.non und 4-Broinpropiophenon, 4 -Chlor-2-:=;ethyluuilin und 4 ~Ει·οιλ-2-κοthylanilin, 4-Chloraeetοphonon und 4-Bromrcetophenon, n-ButylsuJ.foxid und n-Butylsulfon,
   n—Hexan und 2-Nonodecan, «

   Cycloliexfin und 2-Nonodecan oder
   a-Ohlorzimtaldehyd und a-Brorr.zimtaldehyd

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   ist, U]Td dass jede dieser wärme empfindlichen Substanzen eine Zustandsänderung bei einer genau bestimmtem Temperatur erleidet, die sieh um 0,1° O von derjenigen Temperatur unterscheidet, bei der die wärmeempfindliche ßubstans in dem benachbarten Bereich eine Zustandsänderung erleidet.

   ο Temperaturanzeiger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dciüc öie fen te Lösung ein Gemisch aus o-Öhlornitrobenzol und o-BiOiwiitrobenzol j st.

   12. Toppr-raturiini-:eii/or nach_ Anspruch 10 oder 11, dadurch gc-)cenn:-:e:i. chriofc, &&<.--.;'. das Indiki.<to:i'orga:'i einen Farbctc-IT oder ein νΐβΏεηϊ-

   13. Tair.prrcO.y.cyizci^CiT, bei dein ein Trrrcr jrdt eine].) '"or^ora·- tür ans·-; :■;■/.; [ -.11 Yuri-:ehcn ist, der riliidosteni? ei:non B^ j; ei oh aufv/eir;i, dee eine v'ärEK^ci^pfiudliehe Subütaa::, die iir.-- £itü.nöo int, eine 7·χ;:Λΐχ··\β:^Ίιϊοοχν.τ:ΐβ ^u erleiden, ιχηΰ ein der v/ärraciuii-priiidlicJicn Subotans zugeordnetes IndilLO-tororgyn'riur Er] eic}]trru3i£i der visuellen Feststellung der Zustand::,-ändenmg der wäi-iuceripfiridlicljen ^ubf?tanK enthält, dachiroh t;el:Gnnzeic-Iir;--,t_} öaoQ die wi'rr-ieempfindliehe Jjubfitans oi::e feste 1'OCVTiC aus P-TJiOhD-OrT^-JiScI x>.nC p-Eror;₍c};lo:..-boriKo'j ir;t, die bo'j einer- gcii.'/α bcotiir^ten Tern.-uratur eine Zustandsänderung· erleidet.

   Teroperatur?.r)3cige3.· :oach Anüpruch 13, dadurch ßoizermzclchnet, dass aas Indikator organ ein on Prrb:rtoff od. er ein Pigment

   15. Teriporatur&nsor'ger aura Hessen von xemperatureu Im klinischen Eoroich, b-^i dem eir? "3-öger joit einem Ter.poratu.r-anzeigcteiJ Versalien ist, der nehrere, voneinander au:C /:b~ stand stchc2ide Uoreiche aufv/eist, von denen jeder eine wärmeei?p?7indliohe Gubstana, die i^Dt-aijde ist,' eine Zustajidsänderiaig au erleiden, und ein der wärme empfindlichen Substanz in jeder· Bereich innig zugeordnetes Indikätoror-

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   Α-93?~ο(Η. · "^Ί 213Λ314

   gan zur Erleichterung der sichtbaren Feststellung der Zustand sänäex'ung der v/ärreeeriipfindlichen Substanz enthält, <3adxirch gekennzeichnet, dass eine jede dor wärwecrfipfiridllahen Substanzen eine feste Lösung auR

   P-Dichlorbenzol, p-Bromchlorbenzol und Tripher'ylmethan odei^v aus

   p-Dichlorbcn^ol, p-BrorachlOrbenzol und Naphthalin ist*

   16. ToiriporaturanZeiftcr nach Anspruch 15> dadurch gekennzeichnet, da on die feste Lösung aus p-Dichlorbensol, p~]3roToohlorben~ zol und TripheüylTöfiihari besteht.

   17· Temperatur* -ir.eiger nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dacs die fen te Lösung aus p-Mchlor'üensol, p-Brouchlorbenzol und naphthalin besteht.

   18. Temperaturanzeiger nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Indikatororgan einen Farbstoff oder ein P i gjii en t aufv/ eist.

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