DE202689C

DE202689C -

Info

Publication number: DE202689C
Application number: DE1907202689D
Authority: DE
Filing date: 1907-11-16
Anticipated expiration: 1927-11-17

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 202689 KLASSE 6/. GRUPPE

- Dr.WILLY LAZARUS in KIEL.

Quecksilber-Spundvorrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. November 1907 ab.

Bei Quecksilber-Spundvorrichtungen besteht bekanntlich die Gefahr, daß bei plötzlicher, starker Gasentwicklung in dem Faß oder Bottich, an welchem die Spundvorrichtung angeschlossen ist, das Quecksilber herausgeschleudert wird. Um das zu verhindern, hat man bereits eine Reihe von Einrichtungen angegeben, die sich im wesentlichen in drei Gruppen einteilen lassen.

ίο Bei der ersten Gruppe ist das das Quecksilber aufnehmende Rohr an einer oder mehreren Stellen, welche innerhalb des normalen Quecksilberstandes liegen, mit Einschnürungen o. dgl. versehen, welche auf die Bewegungen des Quecksilbers hemmend wirken sollen. Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, daß derartige Einrichtungen vollkommen unwirksam sind, weshalb man sie tatsächlich in der Praxis überhaupt nicht mehr vorfindet.

Die zweite Gruppe weist innerhalb des normalen Quecksilberstandes Widerstände auf, welche den doppelten Zweck haben, den aufsteigenden Gasstrom durch vielfache Ablenkung aus seiner geraden Richtung zu drängen und ferner das 'Quecksilber in eine ruhende und eine bewegte Säule zu zerlegen, welche miteinander verbunden sind, und zwar derart, daß eben nur die mit den Widerständen ausgerüstete von dem Gas durchströmt wird.

Diese Spundvorrichtungen sind diejenigen, welche zur Zeit meist anzutreffen sind. Es mag dahingestellt bleiben, wieweit sie ihren Zweck erfüllen. So viel ist indessen unbestreitbar, daß sie sämtlich sehr kompliziert sind. Die Folge hiervon ist zunächst ein recht hoher Preis und ferner die Unmöglichkeit, sie ganz aus Glas herzustellen. Sie bestehen denn tatsächlich auch aus Zelluloid oder Hartgummi. Diesen Stoffen haftet jedoch der schwerwiegende Fehler an, daß das in steter Bewegung befindliche Quecksilber rasch verschlammt wird und infolgedessen die mit ihm in Berührung stehenden Teile mit einem grauen Schlamm überzieht. Solche Spundvorrichtungen müssen also oft gereinigt werden, was indessen — da hierfür wegen des Zelluloids und des Hartgummis nur kaltes oder höchstens lauwarmes Wasser verwendbar ist — nur unvollkommen möglich und zudem recht umständlich ist. Nimmt man aber die Reinigung nicht öfters vor, so verstopft der Quecksilberschlamm den Apparat sehr bald und macht ihn dadurch unbrauchbar.

Die dritte Gruppe endlich weist innerhalb des normalen Quecksilberstandes keine Wider- ' stände, dagegen oberhalb desselben eine erhebliche Querschnittserweiterung des Rohres auf. Der diesen Einrichtungen zugrunde liegende Gedanke ist wohl der, daß der Spiegel des Quecksilbers beim Erreichen der Erweiterung eben wegen der bedeutenden Querschnittsvergrößerung nicht mehr so rasch steigen soll. Es ist jedoch dabei außer acht gelassen worden, daß gerade jene Vergrößerung des Querschnittes die wirksame Höhe der Quecksilbersäule und damit den von ihr ausgeübten Gegendruck stark herabsetzt und, daß infolgedessen in dem Gärgefäß plötzlich große Gasmengen frei werden, welche das ge-,samte Quecksilber aus der Spundvorrichtung herauswerfen. Wie Versuche gezeigt haben,

kann dies auch nicht dadurch verhindert werden, daß oberhalb der Erweiterung ein ,Trichter angebracht wird, dessen mit einer engen öffnung versehene Spitze abwärts gerichtet ist.

Die Spündvorrichtung nach der Erfindung ist nun von den erörterten Mißständen frei und zugleich derart einfach, daß sie sich" vollständig aus Glas ausführen läßt, wodurch

ίο das Verschlammen des Quecksilbers vermieden wird. Ihr liegt eine von dem Erfinder gemachte Entdeckung zugrunde, welche bisber unbekannt gewesen zu sein scheint, deren Anwendung aber jedenfalls auf dem Gebiet der Quecksilber-Spundvorrichtungen vollkommen neu ist.

Läßt man nämlich durch ein Rohr mit einem trichterförmigen Einsatz Gase oder Flüssigkeiten strömen, und untersucht man den Widerstand, welchen der Trichter diesen beiden verschiedenen ■ Medien bei der einen und bei der anderen Durchflußrichtung entgegensetzt, so kommt man zu folgendem überraschenden Resultat: Bei Gasen ist der Widerstand größer, wenn diese durch den Trichter in der Richtung von dessen Basis nach der Spitze strömen, als bei umgekehrter Bewegungsrichtung. Bei Flüssigkeiten ist aber gerade umgekehrt der Widerstand kleiner, wenn diese durch den Trichter in der Richtung von dessen Basis nach der Spitze strömen, als bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung.

Für den vorliegenden Fall angewendet, bei welchem man mit einem sich aufwärts bewegenden Kohlensäurestrom und einem sich in der gleichen Richtung bewegenden Quecksilberstrom zu tun hat, ergibt sich also, daß ein mit seiner Spitze abwärts gerichteter Trichter der Kohlensäure nur einen verhältnismäßig geringen, dagegen dem Quecksilber einen sehr erheblichen Widerstand entgegensetzt; d. h. mit anderen Worten: Die Kohlensäure kann nahezu ungehindert austreten, während das Quecksilber sehr kräftig zurückgehalten wird. Das ist aber offenbar gerade der Zweck, der bei sämtlichen Quecksilber-Spundvorrichtungen angestrebt wird.

Die neue Quecksilber-Spundvorrichtung besteht aus einem U-förmig gebogenen Glasrohr, in dessen aufsteigendem Schenkel, der überall gleiche Weite hat und keine äußeren Ansätze, Fänger u. dgl. besitzt, lediglich oberhalb des normalen Quecksilberstandes ein oder mehrere Trichter eingeschmolzen sind. Ihre mit je einer erigen Öffnung versehenen Spitzen sind abwärts gerichtet und liegen in der Rohrmitte, so daß das Quecksilber bei stürmischer Gasentwicklung in dünnem und schwachem Strahl durch sie hindurchtreten muß.

Der oder die abwärts gerichteten Trichter dürfen nicht etwa innerhalb des normalen Quecksilberstandes liegen, weil sie hier beim Auf- und Niederspielen des Quecksilbers dieses zerreißen würden. Die Folge davon wäre eine plötzliche Verminderung der wirksamen Höhe der Quecksilbersäule, was seinerseits das plötzliche Freiwerden von großen Gasmengen in dem Gärgefäß verursachen würde.

Die auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsform besteht aus einem U-förmig gebogenen Glasrohr α mit den beiden Schenkeln a¹ und a². Der aufsteigende Schenkel α¹ ist oben offen, während der absteigende Schenkel a² in üblicher Weise mittels eines Schlauches oder Rohres an das die gärende Flüssigkeit enthaltende Faß angeschlossen ist. Die beiden Schenkel a¹ und a² sind zur Versteifung miteinander durch einen Steg ver- 80 bunden.

In dem unteren gebogenen Teile des Glasrohres α befindet sich das Quecksilber d in der je nach dem gewünschten Druck bemessenen Menge.

In dem aufsteigenden Schenkel a¹ ist in einiger Entfernung über der Stelle, bis zu welcher das Quecksilber bei normaler Gärung ansteigt, wenn die Kohlensäure entweichen soll, der mit seiner Spitze nach unten gerichtete Glastrichter b, welcher die mittlere Öffnung c besitzt, eingeschmolzen. Bei normaler Gärung gelangt das Quecksilber überhaupt nicht bis zu dem Glastrichter, b. Treten indessen starke Gasstöße auf, so muß das Quecksilber durch den Trichter in einem dünnen und schwachen Strahl emporsteigen, wodurch der größte Teil der ihm innewohnenden lebendigen Kraft aufgezehrt wird. Für Betriebsdrucke von etwa 0,3 Atm. an aufwärts genügt ein Glastrichter b, während bei niedrigeren Betriebsdrucken zwei oder mehrere derartige Trichter anzuordnen sind, weil in diesem Falle die Differenz zwischen dem normalen und dem bei plötzlichen Gasstößen auftretenden Druck verhältnismäßig groß ist.

Auf das Quecksilber d ist ferner eine kleine Schicht Wasser e aufgefüllt, welche bekanntlich den Zweck hat, das Hängenbleiben von kleinen Quecksilbertropfen an der Wandung des Glasrohres zu verhüten.

Um das Verlorengehen dieser Wasserschicht während des Betriebes zu verhindern, ist oberhalb des oder der Trichter b noch ein zweiter Glastrichter g vorgesehen, dessen Spitze nach oben gezogen und dann hornartig wieder abwärts gebogen ist. Außer der Öffnung h in der Spitze dieses Glastrichters kann an ihrer Basis noch eine Öffnung ζ zum Rückfluß des Wassers vorgesehen sein. Der Glastrichter g wirkt in folgender Weise: ,Jedes Kohlensäurebläschen

führt eine gewisse Menge Wasser mit sich. Durch Anstoßen an den Glastrichter g zerplatzen die Bläschen, und das Wasser schlägt sich innerhalb und unterhalb desselben nieder, so daß es in die Wasserschicht e zurück- · rinnt. Sollten einige Bläschen in dem Trichter g nicht zerplatzen, so werden sie durch dessen Spitze abwärts gelenkt und zerplatzen nun in dem schmalen Gürtel zwischen der

ίο Basis und der Spitze derselben. Auch das hier niedergeschlagene Wasser fließt dann durch die Öffnung i zurück.

Je nach Bedarf können auch zwei oder mehrere derartige Trichter g vorgesehen werden.

Claims

Patent'-An Sprüche:

i. Quecksilber-Spundvorrichtung mit U-förmig gebogenem Glasrohr, gekennzeichnet durch einen oder mehrere in dem aufsteigenden Schenkel (a^l), der überall gleiche Weite hat und keine äußeren Ansätze, Fänger u. dgl. besitzt, lediglich oberhalb des normalen Quecksilberstandes (d) eingeschmolzene Trichter (b), deren mit einer engen Öffnung (c) versehene Spitzen abwärts gerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet 'durch einen oder mehrere oberhalb der Trichter (b) innerhalb des aufsteigenden Schenkels (a^l) eingeschmolzene Glastrichter (g) mit nach oben gezogener und dann wieder abwärts gebogener Spitze sowie je mit einer Rücklauföffnung, (i), welche dazu dienen, das über dem Quecksilber (d) befindliche, von der entweichenden Kohlensäure durch die unteren Trichter mitgerissene Wasser (e) in dem Apparat zurückzuhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.