DE290367C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Herstellung von Quecksilberdampfapparaten, z. B. Gleichrichtern, oder ähnlichen Vorrichtungen stößt bei größeren Leistungen insofern auf Schwierigkeiten, als die genügende Entlüftung nur unter einem erheblichen Aufwand an Zeit und Heizstrom möglich ist. Im allgemeinen wurde bis jetzt die Entlüftung der stets aus Metall hergestellten Großgleichrichter in der Weise vorgenommen, daß während mehrerer Tage die Luftpumpe dauernd mit dem zu entlüftenden fertigen Apparat in Verbindung stand, wobei die Anoden einzeln oder mehrere gleichzeitig in Betrieb gesetzt wurden. Die Inbetriebsetzung besteht darin, daß zwischen der festen und der flüssigen Elektrode ein Lichtbogen eingeleitet wird, der 30 bis 40 bis 100 Ampere betragen kann.

Bei der anfänglichen Entlüftung zeigt es sich jedoch, daß erstens eine geraume Weile vergeht, bis die Zündung der Lichtbogen überhaupt einsetzt, zweitens die Lichtbogen nach kurzer Zeit erlöschen, um erst nach weiterem Zeitverlust wieder auf geringe Dauer einzusetzen. Die Pausen nehmen zwar stetig an Dauer ab, aber immerhin erfordert die vollständig betriebsfertige Entlüftung mehrere Tage bis Wochen.

Unter diesen Umständen kann an eine rationelle Herstellung von Metalldampfapparaten größerer Leistung naturgemäß nicht gedacht werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metalldampfapparaten, das neben bedeutender Zeitersparnis auch eine erhebliche Ersparnis an Heizstrom gestattet und somit die Herstellung lohnender gestaltet. Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, daß sowohl die Elektroden wie auch das Vakuumgefäß selbst vor der Inbetriebnahme der fertigen Vorrichtung getrennt entlüftet werden. Um die Bedeutung dieser Trennung zu verstehen, sei noch hinzugefügt, daß die obenerwähnte häufige Unterbrechung der Heizlichtbogen mit dem verhältnismäßig großen Volumen und den anfänglich in sehr großen Mengen ausgeschiedenen okkludierten Gasen des Metalldampfapparates zusammenhängt. Das Austreiben der gebundenen Gase aus den Metallwänden des Vakuumgefäßes durch die Heizwirkung der Dampfstrecken ist aber äußerst unvorteilhaft, da einerseits die hierbei auflaufenden Stromkosten sehr erheblich sind, andererseits die frei gewordenen Gase immer wieder die heizenden Lichtbogen zum Erlöschen bringen.

Gelingt es nun, die Elektroden, d. h. die festen Anoden und die flüssige Kathode einerseits und das metallische Vakuumgefäß andererseits, vor der endgültigen Inbetriebnahme getrennt zu entlüften, so muß die Betriebsfertigkeit der ganzen Vorrichtung in einer bedeutend kürzeren Zeit zu erreichen sein. Wie die getrennte Behandlung der genannten Teile im Sinne der Erfindung beispielsweise vorgenommen werden kann, zeigt Fig. 1 und 2.

In Fig. ι bezeichnet g ein Vakuumgefäß von erheblich geringerem Volumen als der eigentliche Dampfapparat. Wie bei letzterem

erfolgt die Einführung der zu entlüftenden Anoden a, die hier, nur in geringer Zahl vertreten sind, z. B. 3 bis 6 gegen 12 bis 18 am Dampfapparat, durch den abnehmbaren Dek-

.5 kel d. Es wäre möglich, im Gefäß g eine konstante Menge Quecksilber q als Kathodenmaterial anzuwenden, doch kann die ohnehin erforderliche Reinigung des für den Hauptapparat bestimmten flüssigen Metalls gleichzeitig mit der Entlüftung der Anoden erfolgen. Zu diesem Zweck führt von der Mitte des Bodens b eine Röhre i abwärts, die genügend lang ist, um aus einem Behälter C₁ das zu reinigende Metall, z. B. Quecksilber, bei Einsetzen der Luftpumpe in den durch ein Isolierrohr χ abgegrenzten Teil des Bodens b emporzuziehen. Eine von außen in Tätigkeit gesetzte Zündelektrode ζ gestattet die Einleitung der zur Entlüftung der Elektroden a und q dienenden Lichtbogen. Da das Gefäß g an sich klein dimensioniert ist und ständig zu dem gleichen Zweck verwandt wird, tritt eine störende Abgabe von Restgasen von dieser Seite nicht auf. Vielmehr setzen die etwa parallel geschalteten Dampfstrecken nach kurzer Zeit dauernd ein und die Entlüftung geht rasch vor sich, wobei die Luftpumpe bei 0 angeschlossen ist. Das verdampfte Kathodenmaterial, z. B. Quecksilber, schlägt sich an den Wänden von g nieder und sammelt sich außerhalb des Rohres x, um über einen barometrischen Verschluß j nach außen zu gelangen, worauf es ohne weiteres seiner Bestimmung zugeführt werden kann.

Nach genügend vorgeschrittener Entlüftung der Elektroden erfolgt deren Einbau in das Vakuumgefäß G (vgl. Fig. 2). Erfolgt diese Übertragung innerhalb einiger Stunden, so ist die Neuaufnahme von Gasen seitens der Elektroden unbedeutend. Es erübrigt sich daher, nur noch das Vakuumgefäß G selbst zu entlüften. Dies geschieht jedoch nicht in der bisherigen Weise durch den Betriebsstrom, sondern durch Zuhilfenahme stark erhitzter Gase. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann das Gefäß G über einen Dreiweghahn m abwechselnd mit der Luftpumpe L oder mit dem Ofen η in Verbindung gebracht werden. Wird nach Herstellung eines möglichst niedrigen Druckes in S, m in der Richtung nach η geöffnet, so strömt trockene, heiße Luft in G ein und nimmt rasch alle Feuchtigkeit, Fremdgase usw. auf, um nach der folgenden Neuentlüftung gemeinsam aus G herausbefördert zu werden. Die Heizung des Ofens η geschieht beispielsweise mittels einer Anzahl Gasflammen s, wobei die Geschwindigkeit der durchströmenden Trocknungsgase durch einen Hahn h passend eingestellt werden kann. Auf diese Weise gelingt es, die sonst sehr störenden Wasserdämpfe. ebenfalls nach kurzer Zeit aus dem Apparat zu entfernen. Nach mehreren Wiederholungen ist die Entlüftung so weit vorgeschritten, daß der normale Betrieb des Dampfapparates aufgenommen werden kann.

Für das Wesen der vorliegenden Erfindung ist es bedeutungslos, ob die getrennte Behandlung der Elektroden etwa durch Erhitzung mittels des elektrischen Lichtbogens oder durch eine beliebige andere Methode der hochgradigen Erwärmung erfolgt. So könnte beispielsweise auch für die Anoden oder die Kathode ein stark erhitzter Luftstrom von wechselndem Druck, wie für das Vakuumgefäß beschrieben, brauchbare Resultate liefern. Anderseits steht nichts im Wege, die Gefäßwände nach der bisherigen Methode zu entlüften, sofern die Elektroden außerhalb des Apparats zuvor genügend entlüftet worden sind.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Metalldampfgleichrichtern und ähnlichen Vorrichtungen für große Leistungen, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Elektroden oder ein Teil derselben vor der Einsetzung in das eigentliche Vakuumgefäß einer hinreichenden Entlüftung unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die . Entlüftung der Elektroden in einem ständig für diesen Zweck verwendeten Vakuumgefäß erfolgt, dessen Volumen erheblich geringer ist als dasjenige des eigentlichen Metalldampfapparates.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Stromheizung der Anoden eine Reinigung des für den herzustellenden Dampfapparat bestimmten flüssigen Kathodenmaterials im gleichen Entlüftungsapparat erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Zusammenbau des Dampfapparats mit den Elektroden eine wiederholte Entlüftung und Durchspülung des Vakuumgefäßes mit hocherhitzter Luft ο. dgl. vorgenommen wird. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.