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Gefäss für Vakuumapparate mit geheizten Anoden.
Es ist bekannt bei Vakuumapparaten. z. B. Quecksilbergleichrichtern, den Vakuumraum zu unterteilen, ohne dass die Verbindung der einzelnen Teilräume aufgehoben wird.
Man scheidet auf diese Weise den Kondensationsraum, indem sich die an der Stromleitung nicht beteiligten Dämpfe niederschlagen, von dem Dampfraum, welcher die Elektroden,
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bekannt geworden, bei denen entweder der Dampfraum in seitlichen A men des Vakuumgefässes enthalten oder innerhalb des Vakuumgefässes durch Scheidewände abgegrenzt ist.
Diese bekannten Anordnungen haben aber den Nachteil, dass die Dichtungsstellen im
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Kondensation an den Anoden und damit Rückzündungen zu verhindern, muss den. Anoden im Betriebe eine ziemlich hohe Temperatur, gegebenenfalls, wie bekannt, durch künstliche Heizung von ungefähr 100 bis 500"gegeben werden, während die Dichtungsstellen, um dauernd dicht zu halten, nur ca. 20 bis 600 warm werden sollen.
Erfindungsgemäss werden deshalb Anoden und Dichtungsstellen durch Zwischenschaltung eines dritten Raumes voneinander entfernt, wobei gleichzeitig von diesem Raum aus den Anoden die zur Erreichung und Aufrechterhaltung ihrer Betriebstemperatur erforderliche Wärme zugeführt wird. Dieser von den übrigen Räumen des Vakuumappatates abgegrenzte Raum wird als Heizraum für die Anoden bezeichnet. Er kann unterteilt werden
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Kondensationsraum, den Dampfraum und den Heizraum. Kondensationsraum und Dampfraum müssen miteinander in Verbindung stehen. Der Heizraum kann gleichfalls mit ihnen verbunden oder luftdicht von ihnen abgeschlossen werden. In diesem Fall kann er als Vorvakuum dienen.
Beispiele der neueren Anordnung sind in den Figuren dargestellt.
In der Fig. i bedeutet 1 das Vakuumgefäss eines Quecksilbergleichrichters, dessen
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stelle kann durch einen wasserumlauf 4 gekühlt werden. Der Deckel trägt ferner die Dichtungen 5 für die Stromzuführungen 6 der Anoden. Es ist in der Figur der Einfachheit
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kann und im allgemeinen der Zahl der Anoden entspricht. Auch diese Dichtungsstellen können durch Wasserumläufe 7 gekühlt sein. Die Zuleitungen 6 werden zweckmässig hohl ausgeführt, so dass sie ausser dem elektrischen Strom auch das flüssige oder luftförmige Mittel zur Einstellung der Anodentemperatur führen. Diese Einstellung kann vor der Inbetriebnahme des Gleichrichters erfolgen. Hierzu können auch andere Mittel. z. B. Heizspiralen, vorgesehen werden.
Der Kondensationsraum des Gleichrichters ist mit 8, der Dampfraum mit 9 und der gemäss der Erfindung angefügt Anodenheizraum mit 10 bezeichnet. Im unte. en Teil des Kondensationsraumes befindet sich das Kathodengefäss 11, das den ringförmigen Quecksilberspiegel 12 aus der Gesamtmasse 13 des Quecksilbers abgrenzt. Ein Wassermantel 14 umgibt den Kondensationsraum 8, so dass der überflüssige Quecksilberdampf sofort verdichtet wird und nicht in den Dampfraum 9 gelangt. Die obere Abschlussplatte 15 des Kondensationsraumes, die von oben her in das Gefäss eingelegt werden kann und auf einer ringförmigen, eventuell abgedichteten Passfläche 16 aufliegt, besteht aus wärmeleitendem
Stoff, z.
B. aus Metall, und wird nicht gekühlt, so dass die von unten aufsteigenden Queeksilberdämpfe einen Teil ihrer Wärme an den Anodenheizraum 10 abgeben. Falls jedoch die an den Anoden selbst erzeugte Wärme zur Heizung des Heizraumes 10 genügt, kann auch die Wand 15 aus wärmeundurchlässigem Stoff, z. B. Porzellan, hergestellt und auch besonders gekühlt werden, wodurch die Kondensationsfläche im Kondensationsraum 8 vergrössert wird.
Der Dampfraum 9 bildet ein Ganzes für sich und enthält die aus Porzellan her-
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und dem Druckring 26 durch die Schraube 27 zusammengehalten werden. Bei Entfernung des Deckels 2 kann der gesamte Anodenraum mit allen seinen Teilen aus dem Gleichrichtergefäss nach oben heraus genommen werden. Die Anoden selbst bilden einen Teil der Abschluss wand zwischen Dampfraum 9 und Heizraum 10, die Berührungs-und Dichtungs- flächen der einzelnen Teile des Dampfraumes können in bekannter Weise mit Rillen und Bunden versehen werden, die einen unverrückbaren und zentrischen Zusammenbau aller Teile verbürgen und auch einen Austritt von Quecksilberdampf in den Raum 10 verhindern. Auf diese Weise kann ein dichter Abschluss erreicht werden, wenn z.
B. der Heizraum 10 als Vorvakuum für die Räume 8 und 9 dienen soll. Ist dies nicht der Fall, so braucht auch die Platte 20 nicht voll ausgeführt zu werden, sondern kann Öffnungen enthalten oder auch ganz fehlen.
Statt der ringförmigen Form der Anoden kann jede andere gewählt werden, beispielsweise können die Anoden zylindrisch geformt sein und in kranzförmiger oder beliebig anderer Anordnung durch die obere Abschlussplatte 20 des Dampfraumes in ähnlicher Weise hindurchgeführt und an ihr befestigt sein, wie sie sonst durch die Gefässwand des Gleichrichters selbst hindurchgeführt werden.
Der Anodenheizraum 10 kann auch mit Wärmeisolatoren ausgefüllt werden, die, um blanke Anodenzuführungen 6 benutzen zu können, zweckmässig aus elektrischen Isolatoren bestehen.
Durch die räumliche Trennung der Anoden von den Anodeneinführungen (Dichtung 5) wird erreicht, dass die an den Anoden herrschende Temperatur sich nicht ohne weiteres auch der Dichtung mitteilt. Werden nun in den Heizraum zwischen diesen beiden Stellen Wärmeisolatoren (z. B. Asbestwolle, Schlackenwolle, Porzellansand u. dgl.) eingeführt, so erschweren sie den Temperaturausgleich noch mehr. Diese Erschwerung tritt ein sowohl für den Anfangszustand des Gleichrichters, bei dem nämlich das Gleichrichtergefäss im allgemeinen noch kühl ist, die Anoden aber, wie an sich bekannt, durch künstliche Heizung schon auf hohe Temperatur gebracht werden müssen, um Rückzündungen schon während des Anlassens zu verhindern.
Später beim Betrieb werden dann die Anoden sehr heiss, so dass jetzt eine
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die Funktion eines Kühlraumes, indem er die von den Anoden erzeugte Wärme aufnimmt und sie entweder durch die Platte 15 in den Kondensationsraum oder durch das Kühlmittel. welches die Zuführungen 6 durchströmt, nach aussen ableitet. Jetzt verhindern wiederum die in den Raum 10 eingebauten Isolatoren, dass z. B. durch Strahlung unmittelbar die hohe Wärme der Anoden auf die Dichtungsstelle 5 übertritt.
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licher Druckwirkungen auf die Dichtung 5 zu verhindern und um ihren elektrischen Widerstand und ihre Oberfläche zu vergrössern, damit die von ihnen an den Heizraum abgegebene Wärme vergrössert wird.
Die gegenseitige Lage von Kondensations-, Dampf-und Heizraum kann beliebig ge- ändert werden. Weitere Beispiele für ihre Anordnung zeigen die Fig. 2 und 3.
Nach der Fig. 2 ist der Kondensationsraum 8 oberhalb der Anoden angeordnet, indem seine Gefässwandungen durch die obere Begrenzungswand 20 des Dampfraumes und den Deckel 2 des Gleichrichtergefässes hindurchgeführt sind. Hierbei liegt der Dampfraum zwischen Kathode und Kondensationsraum.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 treten die Dämpfe von der Kathode unmittelbar in den Kondensationsraum 8 über ; der Dampfraum 9 ist nach aussen gelegt. Da hier der Kondensationsraum 8 vom Heizraum 10 umgeben ist, wird zweckmässig seine Wand mit wärmeisolierenden Stoffen umgeben oder aus ihnen hergestellt. um den Übertritt von Wärme aus dem Heizraum zu verhindern.
Die Ausführung des Grundgedankens der Erfindung ist in mannigfaltigen Formen möglich. Bei allen diesen Formen wird durch die Abtrennung des besonderen Heizraumes für die Anoden die Temperaturregelung derselben erleichtert und die Wärmeübertragung auf solche Teile, die kühl gehalten werden sollen, verhindert.
Die Erfindung ist auch anwendbar für Gleichrichter mit Glühkathoden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Gefäss für Vakuumapparate mit geheizten Anoden. gekennzeichnet durch einen besonderen Heizraum für die Anoden.
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