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Vakuumabsperrvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Abschluß von Vakuum, insbesondere von Hochvakuum. Es ist bereits: bekannt, in
den Entlüftungsleitungen zu evakuierender Gefäße 0. dgl. Absperrorgane (Ventile,
Hähne) vorzusehen, die nach Beendigung der Entlüftung geschlossen werden, und dieseAbsperrorgane
durch eineAbschlußflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, dagegen zu sichern, daß
Luft auf der eingeschliffenen Wandung des Ventilkükens nach dem Vakaumraum dringen
kann. Diese bekannten Abschlüsse verhindern jedoch nicht, daß Luft aus der Entlüftungsleitung
selbst um das eingeschliffene Ventilküken herum nach dem Unterdruekraum dringen
kann. Man hat deswegen vorgeschlagen, nicht benetzende Flüssigkeiten, z. B. Quecksilber,
als Vakuumverschlußmittel in der Weise zu verwenden, daß in die von dem zu evakuierenden
Raum zur Pumpe führende Leitung ein U-Rohr eingesetzt wird, in welches aus einem
tiefer liegenden Quecksilbervorratsgefäß durch Außenluftdruck Quecksilber hochgetrieben
wird, so daß die in dem U-Rohr stehende Quecksilbersäule selbst den Vakuumverschluß
bildet.
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Diese Einrichtungen sind deshalb unzweckmäßig, weil sie einerseits
eine barometrische Bauhöhe, andererseits große Quecksilbermengen als Sperrflüssigkeit
erfordern.
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Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung einer solchen Vakuumabsperrvorrichtung
mit zwischen Vakuum und Luftpumpe angeordnetem Absperrorgan und nicht benetzender
Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, als Dichtungsmittel. Gemäß der Erfindung ist die
Dichtungsflüssigkeit in einem vorzugsweise kurzschenkligen U-Robr enthalten, dessen
einer Schenkel unmittelbar an den zu dichtenden Absperrhahn und dessen anderer Schenkel
an die Pumpenleitung angeschlossen ist und dessen Schenkel durch eine einen zusätzlichen
Absperrhahn enthaltende Leitung überbrückt sind.
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Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben
werden. In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt,
und zwar zeigen Abb. I und 2 die gleiche Ausführungsform, wobei Abb. I die Stellung
der Teile bei der Evakuierung und Abb. 2 die Stellung der Teile nach Abschluß der
Evakuierung zeigt.
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Abb. 3 zeigt ein abgeändertes Ausführungsbeispiel.
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In der Abb. 1 bezeichnet Io die zu dem zu evakuierenden Behälter
führende Leitung.
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Mit II ist das Mundstück dieser Leitung bezeichnet, an dem die Vakuumpumpe
angeschlossen wird. In dieser Entlüftungsleitung ist ein Hahn 12 eingesetzt, der
in einem Gehäuse I3 drehbar ist. Das Hahnküken I2 ist in an sich bekannter Weise
mit Durchtrittskanälen 14 versehen. Der obere Teil des Gehäuses I3 ist becherartig
erweitert und zum Teil mit einer nicht benetzenden Abschlußflüssigkeit 15 von niederer
Dampfspannung,
z. B. Quecksilber, gefüllt. Dieses Quecksilber verhindert,
daß Luft am Küken I2 entlang nach der Entlüftungsleitung 10 treten kann.
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Um zu verhindern, daß vom Mundstück Is. her Luft um das Küken herum
nach der En-t>-, lüftungsleitung 10 treten kann, ist in der EjK lüftungsleitung
ein zweites Absperrorgan, z. ein Hahn I6, vorgesehen. Dieser Hahn I6 ist in einem
Teil der Leitung angeordnet, der die beiden Schenkel eines U-Rohres I7 überbrückt.
Das U-Rohr I7 ist zweckmäßig mit einer Erweiterung I8 versehen und teilweise mit
einer Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, gefüllt.
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Bei der Evakuierung wird die Durchtrittsöffnung I4 des Haupthahnes
12 sowie die Durchtrittsöffnung 19 des Hahnes I6 in die Öffnungslage gedreht, so
daß die am Mundstück II angesetzte Pumpe den zu evakuierenden Behälter entlüften
kann. Nach Abschluß der Evakuierung werden beide Hähne 12 und I6 in die in Abb.
2 dargestellte Schließstellung gedreht. Wird nun die Pumpe vom Mundstück 11 entfernt
oden beginnt aus anderen Gründen der Druck dort zu steigen, so drückt der Luftdruck
die im U-Rohr 17 enthaltene Abschlußflüssigkeit im rechten Schenkel des U-Rohres
aufwärts, so daß sie den Raum zwischen den Hähnen I6 und 12 ausfüllt. Diese Abschlußflüssigkeit
bildet also nun einen Pfropfen in der eigentlichen Entlüftungsleitung und verhindert,
daß Luft von außen um das Küken 12 herumfließen und allmählich das Vakuum vernichten
kann.
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Die dargestellte Ausführungsform ist insbesondere deswegen von Vorteil,
weil an dem bisher allein benutzten Ventilküken 12 bei Hochvakuum Luft unter 1 Atm.
Druck einzuströmen sucht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hängt aber an,
dem Ventil 16 nur eine unbedeutende Quecksilbersäule.
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Die Anordnung kann so getroffen werden, daß der Flüssigkeitsspiegel
im Gefäß I8 beispielsweise nur 2 Cm unterhalb des Ventilkiikens I6 liegt. Es bereitet
technisch keine Schwierigkeiten, ein Ventil auch bei häufigem Gebrauch auf mehrere
Zentimeter Quecksilber--druck vollkommen dicht zu bauen, während es Schwierigkeiten
macht, den Ventilkegel I2 gegen Hochvakuum besonders bei häufiger Benutzung und
unvermeidlichen Temperaturänderungen, insbesondere Temperatursteigerungen, dicht
zu bauen.
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Soll aus irgendwelchen Gründen die Evakuierung erneuert oder noch
verstärkt werden, so wird zunächst der Hahn I6 geöffnet, worauf wegen des eintretenden
Druckausgleiches die Abschlußflüssigkeit von selbst aus dem rechten Schenkel des
U-Rohres I7 abläuft. Nach Beginn des Pumpens wird das Ventil 12 geöffnet, so daß
die Evakuierung erneuert oder fortgesetzt werden kann. Hierzu ist es zweckmäßig,
die Anschlußstelle 20 des rechten U-Rohrschenkels an die Entlüftungsleitung 10 IO
derart auszubilden, daß die Absej$ßflüssigkeit, ohne leinen Sumpf zu bilden, )frei
und vollständig in das U-Rohr zurücklaufen kann. Die Ausbildung der einzelnen Absperrorgane
als Hahn, Ventil o. dgl. ist beliebig. Ferner können die dargestellten Durchtrittsöffnungen
der Ventilküken auch in anderer Form, beispielsweise schräg durch das Küken, hindurchgeführt
sein.
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In der Abb. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
gezeigt. Mit 10 ist wieder die Entlüftungsleitung, mit 1 1 das Mundstück, mit 12
das Küken des Hauptventils, mit I3 dessen Gehäuse, mit 14 seine Kanäle und mit 15
die obere Sperrflüssigkeit bezeichnet. I8 ist wider mit Abschlußflüssigkeit, beispielsweise
Quecksilber, gefüllte Behälter, der durch die Leitung I7 mit -der Entlüftungsleitung
verbunden ist. Zwischen dem Mundstück 11 und dem Küken 12 ist die Entlüftungsleitung
10 mit einer sumpfartigen Erweiterung 21 versehen. Vom Boden des Sumpfes geht eine
Dränierungsleitung 22 aus, die ein Absperrventil 23 enthält. Das Gefäß 18 steht
ferner über eine Leitung 24 mit dem Mun, dstück II in Verbindung; in dieser Leitung
ist ein Dreiwegehahn 25 eingesetzt. Bei der Evakuierung ist das Ventil I2 geöffnet,
das Ventil 23 zweckmäßig geschlossen und der Dreiwegehahn 25 in der Stellung, in
der über der Abschlußflüssigkeit und dem zu evakuierenden Behälter gleicher Druck
herrscht. Beim Abschluß der Evakuierung wird der Hahn 12 geschlossen und der Dreiwegehahn
25 in eine Lage gestellt, in der er den Behälter I8 mit der Außenluft verbindet.
Der Luftdruck drückt daraufhin die im Behälter I8 enthaltene Abschlußflüssigkeit
durch die Leitung I7 in den Sumpf 2I, wodurch bei Abnahme der Pumpe vom Mundstück
11 oder beim Steigen ihres Luftdruckes wieder ein sicherer Abschluß des Ventils
12 erreicht wird. Soll die Vakuumpumpe wieder angesetzt werden, so genügt es, den
Hahn 23 zu öffnen, um die Abschlußflüssigkeit aus der Entlüftungsleitung 10 wieder
zu entfernen, so daß nach entsprechender Umstellung der Hähne eine weitere Evakuierung
stattfinden kann.
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Die Erfindung kann für alle Zwecke, z.
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Laboratoriumszwecke, Entlüftung von Kälteapparaten usw., Verwendung
finden.