DE256974C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— JVe 256974 -. KLASSE 27b. GRUPPE

ERNST RICKMANN in CÖLN-MARIENBURG.

Regulierhahn für die Tropfenzahl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. August 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine sogenannte automatische Luftpumpe nach Sprengelschem Prinzip, die mit vorgeschalteter Wasserstrahlluftpumpe arbeitet.

Die bis jetzt bekannten Konstruktionen dieser Art besitzen alle mindestens zwei bis drei Hähne, abgesehen von den Abschlußhähnen, einen zur Regelung der eingelassenen Luft, welche das herabgetropfte Quecksilber

ίο wieder hebt, und einen unterhalb des oberen Sammelgefäßes zur Regelung der Tropfenzahl, außerdem fast alle einen Hahn zur Verbindung des Vorvakuumraumes mit dem Hochvakuumraum während des Vorpumpens.

Abgesehen davon, daß es wünschenswert ist, möglichst wenig Hähne an der Pumpe zu haben, bringt der Hahn zur Regelung der Tropfgeschwindigkeit den Nachteil mit sich, daß das hindurchgehende Quecksilber durch das Hahnfett verschmutzt wird, wodurch die Pumpe in verhältnismäßig kurzer Zeit unbrauchbar wird. Man hat mehrfach versucht, diesen Hahn durch eine Rohrverengerung zu ersetzen, was jedoch bei der üblichen Anordnung der Tropfstelle — unterhalb des Quecksilberniveaus im oberen Sammelgefäß —· die Regulierung der Pumpe sehr erschwert. Die Druckdifferenz zwischen oberem Quecksilberspiegel und Tropfstelle plus Überdruck des Vorvakuums gegen Hochvakuum kann nur in engen Grenzen verändert werden. Vor allem aber muß diese Verengerung sehr fein sein, wenn überhaupt Tropfen gebildet werden sollen, da das Quecksilber mit einem ziemlich erheblichen Druck hindurchgepreßt wird. Es hat sich nun gezeigt, daß sich derartig feine Öffnungen stets in kurzer Zeit zusetzen und dann nur schwierig oder auch gar nicht wieder zu reinigen sind, da sie ja an einer gänzlich unzugänglichen Stelle liegen. Solche Pumpen sind daher in der Praxis verlassen worden.

Alle diese Schwierigkeiten verschwinden vollständig, wenn man die Tropfstelle höher legt als den Quecksilberspiegel des oberen Gefäßes. Man kann dann die Verengerung so weit machen, daß ein Zusetzen ausgeschlossen ist, da man den Druck, mit dem das Quecksilber hindurchgepreßt wird (er ist in diesem Falle gleich Luftüberdruck im Vorvakuumraum minus Höhe der Quecksilbersäule zwischen Spiegel des Sammelgefäßes und Tropfstelle), bis auf Null heruntergehen lassen kann. Wenn auf gleichmäßiges Arbeiten weniger Wert gelegt wird, kann die Verengerung sogar fortfallen. Gleichzeitig erlaubt diese Anordnung, den konstruktiven Aufbau der Pumpe wesentlich zu vereinfachen, auch mehrere Fallröhren bequem anzubringen.

Die Zeichnung gibt das Schema einer solchen Pumpe mit zwei Fallröhren.

Das zylindrische Vorvakuumgefäß a, welches oben den ringförmigen Napf b trägt, ist bei c an die Vorpumpe angeschlossen, d ist das Steigrohr, in dem das Quecksilber vermittels der bei e eintretenden Luft, welche durch den Hahn f reguliert wird, hochgehoben wird. Es ist bei / über den Rand des inneren Zy-

linders gebogen, so daß das Quecksilber in das ringförmige Gefäß ο fällt. g, g sind die Fallröhren, die unten frei in das Quecksilber bei η tauchen. Bei h befinden sich die Tröpfstellen; i, i sind die Zuführungsröhrchen, welche bei k auf ¹J₂ bis ι mm verengt sind. Bei m wird das zu evakuierende Gefäß angeschlossen. Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende:

ίο Zuerst befindet sich alles Quecksilber im unteren Teil n. Durch die frei liegenden öffnungen k, k ist die Verbindung zwischen Vor- und Hochvakuumraum hergestellt. Nachdem das Vorvakuum von io bis 15 mm erreicht ist, wird der Hahn f geöffnet, worauf das Quecksilber in bekannter Weis aus η nach oben gefördert wird. Dieses füllt das ringförmige Gefäß 0 und verschließt so die Verbindung zwischen Vor- und Hochvakuumraum.

Gleichzeitig verschlechtert sich das Vorvakuum durch die bei f eintretende Luft etwas, so daß das Quecksilber in den Röhrchen i, i einige Millimeter höher steht als in 0. Bald erreicht es die Tropfstellen h, h, und die Pumpenwirkung beginnt. Je mehr man den Hahn f öffnet, desto mehr Quecksilber wird gefördert, desto größer wird die Druckdifferenz zwischen Vor- und Hochvakuum (das Vorvakuum wird schlechter), und desto höher wird die Zahl der Tropfen in der Sekunde.

Will man nach dem Evakuieren die Verbindung zwischen Vor- und Hauptvakuumraum wieder herstellen, so läßt man den Druck im Vorvakuumraum sich erheblich (einige Zentimeter Quecksilbersäule) vergrößern und schließt f, worauf sich 0 entleert. .

Die anscheinend geringfügige Änderung, die darin besteht, daß die Tropfstelle h höher gelegt wird als der Quecksilberspiegel in 0, bringt eine ganze Reihe Verbesserungen mit sich:

1. Der besondere Regulierhahn für die Tropfgeschwindigkeit mit seinen mannigfachen Nachteilen fällt fort.

2. Der Verbindungshahn zwischen Hoch-und Vorvakuum ist ebenfalls überflüssig.

3. Am Hochvakuumraum befinden sich — infolge von dessen einfacher Gestaltung — keinerlei zu Störungen Veranlassung gebende Schliff- oder Gummi verbindungen.

4. Der gesamte konstruktive Aufbau der Pumpe kann wesentlich vereinfacht werden:

Die Fallröhren hängen unten frei; außerdem ist der Fallröhrenteil nicht starr, sondern nur durch den elastischen Stopfen p mit dem Hauptkörper verbunden. Ebenso hängt das Steigrohr d frei in der Pumpe. Es fallen daher die zahlreichen Lötstellen, welche bisher erforderlich waren und die bisher die Herstellung der Pumpen so sehr erschwerten und außerdem ihre Haltbarkeit und Betriebssicherheit gefährdeten, weg. Es hat sich gezeigt, daß Pumpen, nach diesem Prinzip gebaut, mehrere tausend Stunden ohne Störung funktionierten, während bei Vergleichspumpen bekannter Konstruktion mehrfach in der gleichen Zeit die Fallröhre zertrümmert wurde. Ein wesentlicher Vorzug der neuen Anordnung liegt auch darin, daß sie gestattet, beliebig viele Fallröhren anzuwenden, ohne daß bei der Herstellung besondere technische Schwierigkeiten entstehen. Dies ist deshalb möglich, weil die Fallröhren nur an einem Punkte r angelötet zu sein brauchen, während sie unten frei hängen und vor allem auch das Zuführungsrohr i frei im Quecksilber hängt, welches bei allen anderen Konstruktionen — soweit sie betriebsfähig waren — starr mit dem übrigen Apparat verbunden war. Die ganze Konstruktion der Pumpe wird wesentlich kompendiöser als bisher; alle empfindlichen Teile sind von dem starken Glasrohr a, b umschlossen.

5. Das Quecksilber kommt weder mit Hahnfett noch mit Kautschuk in Berührung, bleibt daher stets sauber und verschmutzt die Gefäßwandungen nicht. Dies ist zur Erreichung des höchsten Vakuums von maßgebender Bedeutung.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche.:

   ι . Automatische Quecksilber-Luftpumpe nach Sprengelschem Prinzip ohne besonderen Regulierhahn für die Tropfenzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfstelle annähernd um den Druckunterschied zwischen Vor- und Hochvakuum höher liegt als der Spiegel des Quecksilbers im oberen Sammelgefäß.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der sich sowohl Steig- wie Fallröhren gemeinsam in einem Gefäß befinden, in dem der Druck des Vorvakuums herrscht, wobei die Zufüllungsröhrchen (i) frei in das Quecksilber des oberen Sammelgefäßes tauchen.

   Hierzu 1 Blatt Zercnnungen.