DE939595C - Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen von AEnderungen der Temperatur und/oder der Beleuchtungsstaerke durch Anzeigestoffe - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und/oder der Beleuchtungsstärke durch Anzeigestoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und oder der Be:leuchtun!gsstärke durch Veränderung der optischen Eigenschaften von Anzeiigestofe;n.
• Es ist bereits bekannt, durch Beobachten von Schmelzvorgängen fester Stoffe- einzelne Te:mper,a: turpunkte festzulegen. Als. derartige Stoffe sind neben Metallen auch Salze, z. B. organische Salze, verwendet worden. Dieses Verfahren ist an die bestimmten Schmelzpunkte der Salze od. dgl. gebunden und wird in seinem Wert durch die von den Stoffen benötigten erheblichen Schmelzwärmen gemindert. Erfindungsgemäß Is;t es demgegenüber möglich, in einem weiten Bereich jede, gewünschte- Temperatur oder Beleuch:tungsis;tärke durch Veränderung der optischen Eigenschaften von Anzeiges,toffen sichtbar zu machen. Dies gelingt dadurch., daß Anzei,gestoffe verwendet werden, welche bei einer bestimmten Temperatur oder Beleuchtungsstärke reversibel aus dem Sol- in den Gelzustan:d oder umgekehrt aus dem Gel- in den Solzus@tand übergehen. Den Anzeigeistoffen können dabei zur Verrschiebu:ng des Umwandlungspunktes ein oder mehrere die Umwandlung begünstigende, oder hemmende Stoffe zugesetzt werden. Es. ist dabei weiter möglich, den Siedepunkt der Lösungen durch Einsschließen derselben in geschlossene Gefäße zu verschieben. Ferner können die Sitoffe statt in. flüssigen Lösungen auch. in Form eines Films zur Anwendung gebracht werd. Beispielsweise kann ein queillbarer Stoff, wie Silica-Gel, mit der Lösung des Stoffes. bzw. Stoffgemisches gemäß der Erfindung vermischt und auf Platten ausgegossen werden.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Stoffe, welche auf Temperaturänderungen oder Änderungen der Beleuchtungsstärke in der angegebenen Weise ansprechen, Methylpolyvinyläther und/oder Methylcellulose und oder. P:olyglykaläther verwendet. Methylpolyvinyläther ist beispielsweise in Wasser nur unterhalb 35° C löslich und geht beim Überschreiten -dieser Temperatur aus einer ursprünglich vollständig durchsichtigen und nahezu farblosen Lösung unter Milchigwerden in den Gelzusitand über. Es. ist daher erfindungsgemäß möglich, mit :einer wäßrigeri Lösung dieses. Stoffes: dic@Tcmperatur von 35° C genau zur Anzeige zu bringen. Aber auch alle ober- und unterhalb dieses Temperaturpunkteis liegenden Temperaturen können angezeigt werden, wenn. man der Lösung mehr oder weniger große Mengen, von Stoffen. zusetzt, welche die Koagulationstemperatur verschieben. So. bewirkt beiispielsweise, ein Zusatz von einwertigen Alkoholen, z. B. Methylalkohol, Äthylalkohol; Polyvinylalkohol, oder Ketonen, z. B. Aoetonen, eine Verschiebung dies Uanwandlungspunktes nach höheren Temperaturen. Umgekehrt wird die Umwandlungsitemperatur bis zu - 2o° C und tiefer erniedrigt, wenn derLösungmehrwertige Alkohole, z. B. Glycerin, Glykole und/oder andere Stoffe, z. B. Ammoniumhydroxyd, zugesetzt werden.
• Um auch bei lang einwirkenden höheren Temperaturen eine hohe Beständigkeit der kolloiden Systeme zu erreichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Lösungen an sich bekannte Schutzkolloide beizumischen. Dadurch wird die Beständigkeit der Systeme- verbessert und gleichzeitig einte vollkommen gleichmäßige und dabei vollständig abdeckende Weißfärbung erreicht.
• Den Anzeigesitoffen kaum. eine geringe Menge eines Farbstoffes od. dgl. beigegeben werden, der die Eigenschaft hat, Licht unter Umsetzen. im Wärme zu absorbieren. Die auf Tempeiraturändenungen ansprechenden Anzeigestoffe können. dann auch in solchen Fällen benutzt werden, in denen sienur eine starke Beleuchtung erhalten und daher ohne Zusatz der Farbstoffe nicht ansprechen würden.
• Es ergibt sich weiter auch die Möglichkeit, die. Anzei:gefarbe durch Zugabe von Farbstoffen so zu beeinflussen, da,ß an -Steinle von Weiß auch andere Farben in Erscheinung treten. Zu diesem Zwecke können der Lösung der Stoffe entweder ein oder mehrere Farbstoffe- zugemischt werden, die mit dem koagulierenden Stoff eine besonders stark gefärbte Adsorptionsverbindung bilden, oder es können Fauibstoffe benutzt werden, deinem Färbe durch den koagulierenden Stoff nahezu zum Verschwinden, gebracht wird. Es ist durch Zumischen von Farbstoffen .aber ferner auch möglich, bei der Koiagulationstemperatur einen vollkommenen Farbumschlag zu erzielen. Dies. wird,dadugroh erreicht, daß man der Lösung ein Farbstofgemisoh zusetzt, bei dem die eine Komponente von dem koagulierenden Stoff unter Ausschalten ihrer Farben aibsorbiert wird, so darß nur noch. .die Farbe der anderen Komponente in Erscheinung tritt. Als derartiges Farbstoffgenis:ah kann z. B. ein Gemisch von Rufrgallus. säure und Methyleniblau verwendet werden, welches bei der Umwandlutigstemperatur von Grün narb Blau umschlägt.
• Das neue Verfahren zum Sichtbarmachen von Änderungen der Temperatur und/oder der BeleuchtumgsistIrke kann in der verschiedensten Weise technisch angewendet werden.
• Es ist mit diesem Verfahren zunächst möglich, die Über- oder Unterschreitung von Temperaturen besonders deutlich und augenfällig in Erscheinung treten zu lassen. Main kann zu diesem Zwecke Anzeigestofffe der beschriebenen Art, welche auf die zulässigen Grenztemperaturen eingestellt sind, in Anzeigevorxichtungez aus Gleis, z. B. Röhren, füllen, auf deren Unterseite Worte wie.: »Kei e Gefahr« oder »Temperatur nicht richtirg« angeordnet sind. Diese Warte werden dann bei Überschreiten der zulässigen Temperatur bzw. bei Erreichen der richtigen Temperatur infolge des Undurchsiichtipverdens oder Durchsichtilgwerdens der betreffenden Röhre abgedeckt oder sichtbar.
• Das neue Verfahren läßt sich auch in hervorragender Weise- zum. Anzeigen der richtigen. B.adtemperatur von Fotoschalen, ferner bei Badethermometern, z. B. Kinderbaderthermometern, zur richtigen Einstellung der Kindermiluhtemperatur durch entsprechend ausgebildete Prüfstäbe, oder auch zur weithin sichtbarem Anzeige von Raumtemperaturen verwenden. Dabei kann jeder Temperaturgrad durch eine Röhre dargestellt und die einzelnen Röhren können übereinander angeordnet .sein. Ein auf den gewünschten Tenperalturgrad eingestelltes und in den Zwischenraum von konzentrisch angeordneten Röhren gebrachtes.Stoffgemisch nach der Erfindung eignet sich, z. B. bei Küwhlern, für die augenfällige Darstellung des. Temperaturverlaufes, weis daidurch begünstigt wird, d@aß ein derartiges Gemisch die Eigenschaft hat, Temperaturunterschiede sehr scharf durch verschieden starkes Undurchsichtigwerden anzuzeigen. Dank dieser Eigenschaft ist noch eine andiene sehr empfindliche Anordnung zur Temperaturmessung nach der Erfindung möglich: Stellt man z. B. drei Lösungen mit jeweils z. B. um r ° C verschiedener Umschlagstemperaitur her und färbt diese drei Lösungen, mit den Grundfarben Gelb, Purpur, Blaugrün oder bei Verwendung von nur zwei Lösungen mit den Komplementärfaxbem, so ergibit sich bei Projektion dieser Lösungen die Farbe Weiß, solange alle Lösungen, gleichmäßig durchsichtig sind, während bei geringer Temperaturänderung infolge mehr oder weniger starken Aus,farllenis der einzelnen Farben, eine der jeweiligen Temperatur entsprechende Miischfarbe auftritt: Auf diese Weise kann schon durch geringe Temperaturveränderung die gesamte sichtbare Farbskala bestrichen werden. Die technische Anordnung bei diesem Verfahren kann selbstverständlich in der mannigfaltigsten Weise variiert werden.
• Gemäß einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden Mehrschichten:glasscheiben hergestellt, welche zwischen sich einen lzüvettenartigen Raum einschließen, in welchen die Anzeige@flüssigke:it gefüllt wird. Es können abeur auch VIehrschichten:gläser verwendet werden, zwischen denen. ein Film angeordnet ist, deT die Anzeigestoffe enthält. In dieser Weise hergestellte Glasscheiben können so, ausgebildet sein, daß sie bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur und/oder Beleuch@tungssitärke von selbst undurchsichtig werden, so, daß sie sich hervorragend als Fenster für Gewächshäuser, Mistbeete od. dgl. eignen.
• Weiter können solche Fenster auch künstlich durch Erwärmung undurchsichtig gemacht werden. Diese Erwärmung kann beispielsweise durch Aufblasen heißer Luft auf die Scheiben oder durch Stromzufuhr erfolgen. Der Strom kann in die mit den Anzeigestoffen versetzte Zwischenschicht durch Heizdrähte eingeführt werden, oder es können in die Zwischenschicht Elektroden eingeführt werden, an die Wechselstrom zum Erwärmen der Zwischenschicht angelegt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Sichtbarmachen vonÄnderungen der Temperatur .und/oder der Beleuchtungs,stärke durch Veränderung der optischen Eigenschaften von Anzeigestoffen, daduT@ch ge- kennzeichnet, daß Anzeigestoffe verwendet werden, welche bei einer bestimmten Temperatur oder Beleuchtungsstärke reversibel aus dem Sol- in den Gelzustand oder aus dien Geil- in den Solzustand übergehen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß den Anzeigestoffen zur Verschiebung des Umwandlungspunktes ein oder mehrere den Solzustan:d begünstigende oder hemmende Stoffe, zugesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß der Siedepunkt der Lösungen durch Einschließen derselben in geschlossene Gefäße verschoben wird. d..
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Anzeigestoffe in Form eines Films zur Anwendung gebracht werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i blis q., dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturempfindliche Stoffe iNiethylpo:lyvinyläther und/oder Meithylcellulose und/oder Po:lyglykoläther sowie gegebenenfalls :als dem Solzustan@d. begünsitigende Stoffe einwertige Alkohole, wie Methylalkohol, Äthylalkohol, Polyvinylalkohol, oder Ketone, wie Acetone, bzw. den Solzustand 'hemmende Stoffe, z. B. mehrwer.tiigeAllcohole, wieGlyceirin, Glykole und/oder Ammonumhydroxyd verwendet werden.
6. 6. Verfahren nach. Anspruch i biss 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch der Sto@fbe ein oder mehrere Schurtzkollo@ide zugesetzt weTdem.
7. 7. Verfahren nach. Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß denn Gemisch Farbstoffe zugersetzt wexdem, die die Eigenschaft haben, Licht unter Umsetzen in Wärme zu ab:sorhieren. B. Verfahren mach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch der Stoffe ein oder mehrere Farbstoffe, z. B. ein Farbsto:ffgerniisch zugesetzt wird, bei denn ein oder mehrere Komponenten von dem in den Gelzustand übergehenden Stoffan reversibel niedergeschlagen werden, z. B. ein Gemisch von Rufigallus,säure und Methylenblau. g. Vorrichtung zum Sichtb:armachen von Änderungen der Temperatur oder der Beleuchtungsstärke, bestehend aus einem durchsichtigen Behälter, z. B. aus Glas, in dem Anzei.gestofe gemäß Anspruch i bis, g in flüssiger- Form oder in Form eines Films angeordnet sind, z. B. Fotoschale oder Mehrschichtenglasscheibe. io. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr Mittel zum Einführen von elektrischem Strom in die Zwischenschicht, z. B. Heizdrähte oder Elektroden, angeordnet sind.