DE327409C - Vorrichtung zum Absperren eines Rezipienten von der Saugleitung der Luftpumpe oder der aeusseren Luft - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Absperren eines Rezipienten von der Saugleitung der'Luftpumpe oder der äußeren Luft. Bei Quecksilberdampf-Gleichrichtern für größere Leistungen erfolgt in der Regel die Absperrung und Verbindung zwischen der Luftpumpe und dem Gleichrichtergefäß (Rezipienten), in welchem eine möglichst hohe Luftleere erzeugt und nach Abstellung oder Ablösung der Luftpumpe auf eine möglichst lange Zeitdauer aufrecht erhalten werden soll, durch Hähne oder Drehschieber, welche in die - Saugleitung eingebaut sind, da diese Absperrvorrichtungen sehr einfach sind, große Dichtungsflächen und innige Berührung derselben (durch Einschleifen) ermög i @h m Die Dichtung, welche durch Einfetten der Küken erhöht wird, ist in neuem Zustande der Dichtungsflächen eine ziemlich gute. Jedoch haftet diesen Hähnen der im Maschinenbau längst erkannte Nachteil an, daß sie auf die Dauer nicht dicht halten. Die Dichtungsflächen nützen sich nicht gleichmäßig ab oder setzen sich fest, »fressen sich an«. Etwa noch angeordnete Hilfsdichtungen (Gummi, Öl, Quecksilber usw.) unterstützen zwar die Abdichtung, aber nur so lange, als die Dichtungsflächen in gutem Zustande sind. Die Betriebssicherheit der mit Quecksilberdampf-Gleichrichtern betriebenen öffentlichen und privaten elektrischen Anlagen beruht also lediglich auf der Güte der Hahndichtungen. Bei dem von Zeit zu Zeit nötig werdenden Einfetten der Hahriküken oder N°eueinschleifen derselben ist durch die Herausnahme der Küken der elektrische Betrieb der Gleichrichter ganz unterbrochen, und zwar, da die Wiederherstellung des ursprünglichen Vakuums unter Umständen einige Zeit (unter Umständen z bis z Tage) dauert, länger als es manchmal die Betriebsverhältnisse zulassen. Es liegt deshalb ein großes Bedürfnis nach einer Absperrvorrichtung vor, bei welcher diese Nachteile vermieden werden.
• Es sind zwar zwei fast reibungslose und sich daher nicht abnützende, Abdichtung gegen äußere Luft ermöglichende Absperrvorrichtungen bereits bekannt; die eine ist bei der Geißler-Töplerschen Quecksilberluftpumpe verwendet und besteht darin,f#daß durch Heben und Senken eines mit Quecksilber gefüllten Gefäßes die Verbindung zweier kommunizierender Röhren syphonartig abgesperrt und wieder hergestellt wird: Dieser in verschiedenen Formen ausgeführte Apparat hat aber nur als Luftpumpe selbst Verwendung gefunden. Bei dem zweiten Apparat, welcher von B e s s e1 -Hagen vorgeschlagen wurde; bestehend aus einer vertikalen U-förmigen, den Rezipienten und die Luftpumpe (oder Gasometer) verbindenden Röhre, an deren tiefstem Punkt nach unten T-förmig ein Abzweigstutzen zum Anschluß eines beweglichen mit Quecksilber gefüllten Gefäßes angebracht ist, werden (ebenfalls durch Heben und Senken dieses Gefäßes) die Schenkel dieser vertikalen Röhrenschleife syphonartig gegeneinander, bei Ablösung der Luftpumpe (oder des Gasometers) durch eine Quecksilbersäule von Barometerhöhe gegen die äußere Luft abgeschlossen. Bei beiden Apparaten ist die Verbindung der beweglichen Gefäße mit den übrigen Teilen desc Apparates mittels Schläuchen bewirkt. Das Heben und Senken der offenen, gefüllten, verhältnismäßig schweren Gefäße ist äußerst umständlich und höchst betriebsunsicher, insbesondere bei dem Bessel-Hagenschen Apparat, wo diese vertikale Hebungs- und Senkungshöhe erheblich, nämlich größer als die Barometerhöhe sein muß. Für den Quecksilberdampf-Gleichrichterbetrieb sind diese beiden Luftabsperrvorrichtüngen oder ähnliche, mit einer Hubhöhe, die gleich oder größer als die Barometerhöhe ist, völlig ungeeignet. Denn für die Großgleichrichter, welche meistens schnell in Betrieb gesetzt werden müssen, ist eine einfache, zu ihrer Bedienung nur "einen Handgriff benötigende, und dabei durchaus betriebssichere Vorrichtung unbedingt erforderlich. Da bei der Fabrikation die Gleichrichtergefäße auf ein sehr hohes Vakuum ausgepurript werden und die Gleichrichter nur so lange betriebsfähig sind, als dieses Vakuum aufrecht erhalten wird, so muß die Luftabsperrung bei Großgleichrichtern ferner so beschaffen sein, daß bei sicherer Aufrechterhaltung des Vakuums einerseits die evakuierten Gleichrichtergefäße versandt, anderseits die sich abnützenden. Teile der Luftabsperrvorrichtüng repariert werden können. Diesen drei Vorbedingungen, einfachste, sicherste Bedienung, Aufrechterhaltung des Vakuums bei Versand und Reparatur, ist bei den erwähnten bekannten Luftabsperrapparaten in keiner Weise genügt. Deshalb hat man bisher bei Großgleichrichtern den einfachen Reibhahn als Absperrvorrichtung gewählt, obwohl gerade bei Gleichrichtern.seine Nachteile in erhöhtem Maße zu Tage treten müssen. Diese bekannten Quecksilber-Luftabsperrvorrichtungen in eine technisch brauchbare Form für Dauerbenützung zu bringen, ist der Gegenstand der Erfindung.
• Die Luftsaugleitung ist als vertikale U-förmige Schleife mit den Schenkeln S1 und S2 (s. Fig. i) ausgebildet. Am tiefsten Punkt des Schleifenbogens schließt sich nach unten, kommuninizierend das Rohrbogenstück A AI mit dem Gehäuse D an (also Ausführung wie bei Bessel-Hagen, nur ist der nach unten füh- rende Stutzen bogenförmig mit GehäuseD ausgebildet).- In diesem Gehäuse ist das eine Ende eines röhrenförmigen aus geeignetem Metall (z. B. Eisen usw.) hergestellten Hebels H drehbar und gegen die Sperrflüssigkeit dichtend gelagert, während das andere Ende des Hebels als ein Gefäß K beliebiger Form ausgebildet ist. Das in dem Gehäuse D drehbar gelagerte Hebelende kann mit seiner Rohrachse senkrecht zur Rohrachse des Bogens A A, als Hahnküken oder mit seiner Rohrachse in der Richtung der Achse A Al flanschartig an das Gehäuse D drehbar (und dichtend) angeschlossen sein. Im ersten Falle ist die kommunizierende Verbindung des Hebels HK mit dem Bogenstück A Al nur in bestimmten Stellungen, im letzteren Falle dagegen ständig vorhanden. Hängt im ersteren Falle der Hebel H in seiner Anfangsstellung I senkrecht nach unten, so ist der Hahn ein Drei-' weghahn, bei welchem der eine Weg in der Kükenachse liegt, die beiden anderen Wege eine senkrecht zur Kükenachse in einer Richtung durch den Küken durchgehende Öffnung bilden (Fig. a). Ist dagegen die Lage des Hebels in seiner Anfangsstellung beliebig über oder unterhalb der Horizontalen durch die Bohrung von D, so sind die Querwege des Kükens unter einem von go ° verschiedenen Winkel anzuordnen. Der Einfachheit halber soll in nachstehendem nur ein Hahnhebel mit seiner - Anfangsstellung I vertikal nach -unten betrachtet werden, da die für genannte andere Ausführungen nötigen Änderungen leicht erkennbar sind: Die Länge des Rohrstückes A oder der vertikale Abstand des Gehäuses D von dem Schleifenbogen der Saugleitung S1 und S2 kann je nach den vorliegenden Verhältnissen und Ansprüchen verschiedene Größe erhalten. Da während des Pumpenbetriebes der Durchgang des Schleifenbögens Sl-S2 frei bleiben muß, darf dann der Spiegel der Sperrflüssigkeit die. Höhe a a in dem Rohrschenkel A des Bogens A -A1 nicht überschreiten. In dem anderen Bogenende A1, welches mit der Flüssigkeit gefüllt ist, erreicht der Flüssigkeitsstand die obere Innenkante des Bogenendes oder etwa. die Kükenoberkante (in der Fig. i durch die Höhenlinie d-d markiert). Es ergeben sich- gleichsam zwei Grenzfälle für die Größe des vertikalen Abstandes a d dieser Flüssigkeitsspiegel bzw. des Gehäuses D von dem Schleifenbogen Sr-S2, welche für die Ausbildung der Absperrvorrichtung bestimmend sind. einmal ein Abstand ad> > B, wenn B die Höhe der Sperrflüssigkeitssäue bedeutet, die dem äußeren Luftdrucke . das Gleichgewicht hält, oder ein Abstand a d > 0 < B. f e nach dem für die vertikale Baulänge zur Verfügung stehenden Raum wird einer dieser Grenzfälle oder irgend eine Zwischenstufe gewählt werden müssen. ' Fall i. Vertikaler Abstand a d > B (in Fig. i a- d = B gewählt). In diesem Falle ist eine Dichtung des Hahngelenkes gegen die äußere Luft nicht nötig, da die Sperrflüssigkeitssäule im Bogen A-Al die Schleife S,-S, gegen die Luft bereits dichtet. Der Hebel EK erhält zwei Ventile v1 und v2, welche selbsttätig abwechselnd durch den äußeren Luftdruck geöffnet oder durch das Gewicht der Sperrflüssigkeit geschlossen werden je nach Stellung des Hebels H. Der Bogen A-Al und der Hebel HK werden, wie bereits bemerkt, mit Sperrflüssigkeit soweit gefüllt; daß diese bei höchstem Vakuum im Rezipienten (Gleichrichtergefäß, Sammel-Saugrohrleitung -bei Verbindung mehrerer - Gleichrichtergefäße an eine gemeinsame -Saugluftpumpe usw.) - und bei der Anfangsstellung I des Hebels HK die Grenze a a nicht überschreitet. Wird nun, immer- noch während des Evakuierens, der Hebel H aus seiner Anfangsstellung I nach oben in die Stellung II (etwa annähernd vertikale Lage) gebracht, so öffnet sich durchaden Luftdruck das Bodenventil v1, die Sperrflüssigkeit schließt das Ventil v2, der Spiegel der Flüssigkeit steigt in die Schleife, sperrt in der Höhe b b die beiden Schleifenschenkel S1 und S, gegeneinander syphonartig ab und stellt sich schließlich in Si und S2 auf die gleiche,. noch näher zu bestimmende oder zu wählende Höhe c c in der Entfernung x über b, b und in dem Hebel H auf die Höhe m, m in der Entfernung y über d d ein (erste Stufe der Hebung des Flüssigkeitsspiegels). y ist dann nach dem Gesetze über kommunizierende Röhren gleich der Summe der Abstände a b + b c und-gibt die Höhe an, um welche der Flüssigkeitsspiegel gehoben i'st. Für x = B = b e (s. Fig. x) wird 'y = d b, _ d. h. m m- fällt mit b b zusammen und es liegen die gleichen' Flüüssigkeitsspiegelhöhen wie beim Bessel-Hagenschen Apparat (aber nur diese) vor. Wird jetzt (x= B) der Schenkel SZ mit der äußeren Luft in Verbindung gesetzt, so wird die Flüssigkeitssäule aus S2 in das Gefäß K zurückgedrückt und ihr Spiegel stellt sich mit dem Flüssigkeitsspiegel im Gefäß K in das gleiche Niveau annähernd b b ein, während die Flüssigkeitssäule in S,, einen Stützpunkt auf der Flüssigkeitsschicht b b findend, in ihrer Höhenlänge b e er- halten bleibt, und so den evakuierten Rezipienten gegen die äußere Luft abschließt und derselben das Gleichgewicht hält. Wenn auch die Hebung des Gefäßes hier gegenüber der Bessel-Hagenschen Anordnung (nach beliebigen Richtungen frei bewegliches, mit Schläuchen angeschlossenes Gefäß) durch Überführung in eine bestimmte Bewegung eines, starren widerstandsfähigen Hebels schon eine wesentliche Verbesserung bedeuten würde, so wäre doch ein solcher Apparat für vorliegende Zwecke noch immer ungeeignet wegen seiner Unhandlichkeit und Unbequemlichkeit - und würde lediglich auf Laboratorien beschränkt bleiben. Denn bei Verwendung von Quecksilber als Sperrflüssigkeit würde y mindestens gleich 78o mm und die ganze Länge des Hebels mindestens 85o mm sein (die größte vorkommende und als Grenze betrachtete Länge bei elektrischen Schalthebeln beträgt 440 mm). Außerdem würde der Hebel an seinem freien Ende mit einem Gefäß mit etwa z,8 kg Quecksilberinhalt beschwert sein. Bei Stellung I (vertikal nach unten) ergäbe sich eine Baulänge von etwa 2,4 m. Sollte--hierbei auch als Anfangsstellung des Hebels die horizontale Lage geivählt werden, so würde der Hebel immer roch räumlich im Wege sein. Es muß also die Größe x erheblich kleiner als die Barometerhöhe gewählt werden. Ist x C B, so sinkt nach Unterluftsetzung des Schenkels S2 die Flüssigkeitssäule in S2 ebenfalls noch nach K zurück und das gemeinsame Niveau ihres Flüssigkeitsspiegels und des Spiegels iin Gefäß liegt unterhalb a a, während die Flüssigkeitssäule in S1 ohne Stützpunkt frei in der Luft schwebend erhalten bleibt und bei einer Erschütterung der Rohrschleife (falls dies nicht schon bei Bestätigung des Hebels erfolgt ist) herabfällt, durch seitlichen Lufteintritt . unter Umständen zerrissen und ihr oberer Teil in den Rezipienten getrieben wird. Ein .dauernder Luftabschluß des evakuierten Rezipienten ist also bei'x < B nicht möglich. Es muß deshalb das Zurückdrücken der Flüssigkeitsmenge aus Schenkel S2 nach Gefäß K. durch Aufheben der Verbindung des Hebels-HK -mit dem Bogenstück A A1 verhindert werden. Wenn das Gelenk D äls Hahn ausgebildet ist, so kann diese Aufhebung der Verbindung durch'#4Weiterbewegung des Hebels in die Stellung III bewirkt werden oder auch durch einen besonderen Hahn i im- Hebel H oder im Bogen A1 oder Rohrstück A, welcher mit der Hand oder selbsttätig durch Anschlag bei der Schlußbewegung des Hebels betätigt wird. Ist dagegen das Hebelgelenk D flanschartig ausgebildet, so ist nur die letztgenannte Absperrung (Hahn i) oder eine letzterer ähnliche Absperrung möglich. Durch die Bewegung des Hebels aus der Stellung II in die Stellung III sinkt zwar, wenn das Gelenk D ein Hahn ist, der Flüssigkeitsspiegel wiederum einen gewissen Betrag, jedoch kann diese Senkung duich geeignete Ausbildung (z. B. schmale Querwege) auf ein geringstes Maß beschränkt werden. Ist auf diese Weise ein .Zurückfließen der Sperrflüssigkeit in den Hebel HK verhindert, so wird bei der Unterluftsetzung des Schleifenschenkels S2 durch den äußeren Luftdruck die Flüssigkeitssäule von der Höhe x aus S2 nach S, gedrückt (zweite Stufe der Flüssigkeitserhebung) und die Differenz b e der Flüssigkeitshöhen in den beiden Schenkeln S1 und S2 ist dann die Flüssigkeitssäule, welche dem äußeren Luftdruck das Gleichgewicht hält, entspricht also bei vollkommenem Vakuum dem jeweiligen Barometerstande B. Sind q1 und q2 die lichten Querschnitte von S, bzw. S2, so ist x - q2 = (B - x) - q, und z. B. für. q2 = 4 q, und B =-76o mm (Quecksilber) wird x = = 152 mm. Ferner ist, wie ersichtlich, der Inhalt des leeren Raumes des Gefäßes K in der Hebelstellung III oder II J = B # q1 + dem Inhalt des T -Rohrstückes zwischen a a und b b, dem man ebenfalls wie S, möglichst geringen Querschnitt gibt. - Das Gewicht des gefüllten Gefäßes K beträgt also nur die Hälfte des :Gewichtes für den Fall x --- B. Somit kann durch geeignete Wahl des Verhältnisses und der Querschnittsgröße q, die Länge des Hebels H und die Gefäßgröße K, also der ganze Hebel HK in eine kleine, an Gewicht leichte und leicht handliche Form gebracht werden. Etwa entstehende größere Reibungsverluste in dem engeren Schenkel S1 während des Evakuierens werden durch die geringen Reibungsverluste in dem weiteren Schenkel S2 ausgeglichen. _ Für q1 = q2 wird x = und für q, = 4 q,: x = B usw., also bei Verhinderung des Zurückdrückens der Flüssigkeitssäule x aus S2 in das Gefäß K wird (im Falle a d > B) bei beliebiger Wahl des Schenkelquerschnittverhältnisses z stets kleiner als B, während der Sperrflüssigkeitsinhalt des Gefäßes K, nämlich J, stets derselbe bleibt, d. h. die Absperrung des Rezipienten gegen die äußere Luft durch eine SperrflüssigkeitssäulevonBarometerhöhe (zweite Stufe der Sperrflüssigkeitsbewegung) ist unabhängig von der Hebungshöhe des Sperrflüssigkeitsspiegels im beweglichen Gefäß (nämlich der ersten Stufe der Spiegelhebung), und diese letztere Höhe, also die Hebellänge braucht lediglich nur aus Rücksichten auf die bequemste und betriebssicherste -Bedienung des Hebels allein durch entsprechende Wahl der Schenkelquerschnitte bestimmt werden. Soll der Rezipient wieder mit der Luftpumpe verbunden werden, so wird nach vorheriger Inbetriebsetzung der Luftpumpe der Hebel H wieder in seine Anfangsstellung I gebracht, wobei die Sperrflüssigkeit sich zunächst' in S1 und S, in. die Höhe c c einstellt, Ventil v1 sich schließt, Ventil v2 sich öffnet und die Sperrflüssigkeit dann durch ihr Gewicht in den Hebel HK, welcher durch v2 entlüftet ist, in ihre Anfangs-, Stellung a a zurückfließt. Die Sicherheit der Entlüftung läßt sich durch richtige Bemessung (z. B. genügende lichte Weite des Hebels H) schaffen. Da die Füllung des Bogens A-A, für den zu erwartenden höchsten Barometerstand mittels eines auf den Stutzen des Ventils v2 aufgesetzten Füllungsrohres, welches nach der Füllung abgenommen werden kann, zu erfolgen hat, so wird bei deni stets schwankenden äußeren Luftdruck das Ventil v2 bei niederen Barometerständen durch die Sperrflüssigkeitssäule auch in der Anfangsstellung I des Hebels H geschlossen gehalten werden. Man kann auch an Stelle des abnehmbaren Füllrohrs auf dem Hebel HK dauernd ein solches Rohr h auf das Hahngehäuse D aufsetzen, welches in der Anfangsstellung I mit einer- vierten, nur bis zur Kükenachse reichenden Kükenbohrung g kommunizierend als Standrohr wirkt. Dieses Standrohr h dient alsdann außer zur Füllung auch zur Entlüftung. Es wird in diesem Falle das Ventil v2 -gespart und die Sperrflüssigkeitssäule stellt sich nach dem jeweiligen Barometerstande in Bogen A-A1 -und Standrohr 1a ein, welche kommunizierende Röhren bilden. In den Stellungen II und III 'des Hebels H ist die Verbindung des Standrohres k mit Bogen A-Al aufgehoben (Fig. 2). Es wird somit bei niederen Barometerständen die im Ständrohr h befindliche Flüssigkeitssäule in den Stellungen II und III abgeschlossen. Dies hat auf die Wir-, kungsweise der Absperrvorrichtung keinerlei Einfluß, da ja bei niederen Barometerständen die Höhe der abgesperrten Flüssigkeitssäule sowohl im Bogen A-A.1, als in deni Schenkel S, in gleichem Maße geringer ist, die Sperrflüssigkeitsmenge im Hebel HK aber unabhängig von dem wechselnden Barometerstande für die zu erzielende Hebung bei maximalem Barometer-Stande der Sperrflüssigkeitsspiegel. zu bemessen ist, also die in dem Standrohr h .bei den Hebelstellungen II und III zurückgehaltene Sperrflüssigkeitsmenge für die Betätigung der Absperrung nicht fehlt. Selbst bei ganz plötzlichem Wechsel der barometrischen Maxima und Minima wird der Betrieb der Absperrvorrichtung bei Verwendung dieses Standrohres h in keiner Weise beeinträchtigt, da, wie aus vorstehendem ersichtlich i bei Pumpenbetrieb der Sperrflüssigkeitsspiegel -unterhalb a a bleibt, und daselbst beliebig schwanken-kann, irn Zustande der Absperrung -des Rezipienten aber in dem T-Stück des Schleifenbogens S,7 S2 genügende Sperrflüssigkeitsmenge als Reserve zum Ausgleich der barometrischen Schwankungen ! zur Verfügung steht. Fig.2 zeigt die Stellungen sämtlicher vier Hahnwege bei den entsprechenden Hebelstellungen I, II und III mit der Anordnung des Standrohres h. Ist das Gelenk D flanschartig ausgebildet, so kann ebenfalls das Standrohr h Verwendung finden, jedoch muß der Abschluß des Standrohres alsdann durch einen besonderen Hahn betätigt werden, ähnlich wie bei flanschartiger Ausbildung der Abschluß des Hebels HK durch den Hahn i erfolgt. -Die ganze Vorrichtung (Schleife S, und S2, Gehäuse D, Hebel HK) wird zusammen an den Rezipienten fest angebracht, die übrige Saugleitung jedoch von dem Schleifenschenkel S2 lösbar ausgeführt. Wird der Hebel in Stellung III (bei flanschartiger Ausbildung des Ge= lenkes D dagegen in Stellung II nach Schluß, des Hahnes i) befestigt, so ist der Rezipient in evakuiertem Zustande versandfähig, genügende Länge des Schleifenschenkels S1 vorausgesetzt. Selbst bei starkem Schwanken des Rezipienten während des Transportes ist ein Herausfallen der Sperrflüssigkeit aus dem Schenkel S1 vermieden, nur muß der Rezipient aufrecht, wie z. B_ Öltransformatoren, transportiert werden. Will man die Gefahr des I-Terausfiießens der Sperr.. flüssigkeit bei etwaigem fahrlässigen Umlegen oder Umstürzen des Rezipienten vermeiden, so kann in dem Schleifenschenkel S, vor seiner Befestigungsstelle an dem Rezipienten ein Ventil v3 -in dem Ventilkasten V angeordnet werden. Dieses Ventil v3 (von geringerem spezifischen Gewicht als die Sperrflüssigkeit oder als Hohlkörper ausgebildet) wird bei übermäßigem Steigen des Sperrflüssigkeitsspiegels in S, oder beim Umstürzen des Rezipienten durch die Sperrflüssigkeit geschlossen und somit S, bzw. der Rezipient durch Ventil v3 abgedichtet. Um beim Transport das Schwanken der Flüssigkeit in S, und S2 zu vermeiden, können diese beiden Schenkel ganz voll gefüllt werden, so daß nach Abschluß der Öffnung des Schenkels S2 z. B. mittels eines Stöpsels die Bewegung der Flüssigkeit während des Transportes außerordentlich bsschränkt ist. Das Ventil v3, welches beim Pumpenbetrieb den Durchgang des Schenkels S, freiläßt, ist also nur beim Transport in Tätigkeit, unterliegt somit keiner Abnützung. Die einzigen sich abnützenden und Reparaturen ausgesetzten Teile sind die beweglichen Elemente der Vorrichtung für die erste Stufe der Flüssigkeitsspiegelhebung (Gelenk D, Ventile v, und v, im Hebel HK, Hähne i usw.) und diese liegen während des Pumpenbetriebes (bei Hebelstellung I) außerhalb der ejgentlichen Abdichtung des Rezipienten gegen die äußere Luft, können also während des Pumpenbetriebes (eine Luftpumpe ist bei Großgleichrichteranlagen stets vorhanden) bequem abgenommen werden. Wird etwa während der Reparatur eine Einstellung des Pumpenbetriebes nötig, so kann nach einem vorläufigen Anschluß eines vertikalen, mit Flansch versehenen Hilfsstandrohres an den Bogen A1 an Stelle des abgenommenen Gehäuses D durch Auffüllen dieses Hilfsstandrohres mit Sperrflüssigkeit zum Zwecke des Hebens der Flüssigkeitsspiegel die syphonartige Absperrung der Schenkel S, und S2 gegen sich und des Rezipienten gegen die äußere Luft bewirkt werden. Beim Abmontieren oder bei der Reparatur der beweglichen Teile ist also jederzeit bei beliebiger Phase des Gleichrichterbetriebes die Erhaltung des Vakuums gesichert, und zwar ist dies, wie ersichtlich, durch Verwendung der schon beim Heberbarometer bekannten mehr oder weniger stark sackartigen Anordnung des Rohrbogens A,. erreicht. Denn würde man das Gehäuse D unter Weglassung des Rohrbogens A,_ seitlich an oder unmittelbar in das Rohr A einbauen, so würde durch eine etwaige Erschütterung beim Abmontieren die Flüssigkeitssäule, die ja >Bist, fast oder ganz frei herabfallen und däs Vakuum nicht gesichert sein. Eine Ausführung der Absperrvorrichtung ohne den Rohrbogen A, würde nur für die Zeiten außerhalb der Reparaturen, aber nicht für alle Fälle ihren Zweck erfüllen. Fall 2. Vertikaler Abstand a d > 0 < . (In Fig. i punktiert gezeichnet, und zwar ist der- zulässig kleinste Abstand des Gelenkes D [bzw. Innenoberkante des Bogenendes A, am Anschlußflansch des Hebels H] von a a nämlich a d = 0 gewählt.) In diesem Falle findet eire j vollkommene Dichtung des (verkürzten) Bogens E (Fig. i) gegen die äußere Luft während des Pumpenbetriebes durch eine, dem äußeren Luftdruck das Gleichgewicht haltende Sperrflüssigkeitssäule nicht statt, sondern nur eine teilweise Abdichtung durch die Flüssigkeitsstrecke in diesem Bogen E, welche auf einem j ziemlich langen Wege, aber ohne Druck einer Lufteinströmung entgegensteht. Deshalb ist (las Hebelgelenk D durch eine Stopfbüchse zu dichten, ähnlich wie sie im' Maschinenbau bei Verbrennungs- und Dampfmotoren sowie bei Kältemaschinen usw. erfolgreich angewandt wird. Hier kann die Dichtung einfacher sein. Es würden Gummi, Fettpasta usw. als Stopfbüchsenpäckung genügen. Diese Stopfbüchse kann während des Pumpenbetriebes jederzeit nachgezogen, also die Dichtung gesichert eri- halten werden. Würde man im Falle 2 das erste Heben des Sperrflüssigkeitsspiegels von a a auf c c in Si und S" durch den äußeren.Luftdruck bei gleichzeitigem Emporheben des Hebels HK wie im Falle i betätigen wollen, so würde der Abstand a c = y = B sein und der Schenkel S1 eine größere Länge als im Fall i erhalten müssen (z. B. bei q, = q2: > B, bei q2 - 4 q, : > B), es würde somit an Gesamtbaulängeder Absperrvorrichtung nicht viel gespart, obwohl dies ja im Fall e angestrebt werden soll, und da die Größenwahl des Hebels auch ungünstig dadurch . beeinflußt würde, könnte bezüglich des gedrängten Baues der Vorrichtung kein Gewinn erzielt werden. Letz-; teres ist jedoch zu erreichen, ja der ganze Apparat kann noch weiter dadurch vereinfacht werden, daß die Ventile vi und v, des Hebels HK weggelassen werden und der Hebel HK nach Füllung mit der Sperrflüssigkeit durch eine Schraube f entlüftet und nachher dauernd dicht gehalten wird. Legt man den Hebel HK in Stellung II, so wird sich der Flüssigkeitsspiegel in HK, S, und S, annähernd gleich hoch, 1 etwa -in die Höhe c c in der Entfernung x von b b stellen, da das Vakuum in HK ziemlich i gleich dem Vakuum in Si und S, beim Pumpenbetriebe ist. Wird bei Hebelstellung III der Schenkel S2 unter Luft gesetzt, so treten in dieser. Absperrstellung genau dieselben Vorgänge und Verhältnisse wie im Fall i auf. Auch I die Bemessung des Hebels H und des Gefäßes K geschieht in genau derselben Weise. Desgleichen unterliegt die Versandfähigkeit des Rezipienten genau denselben Bedingungen wie im Fall i: Das Abmontieren des Gehäuses D behufs Reparatur usw. kann jedoch nur bei Hebelstellung III vorgenommen werden, indem man unter möglichster Vermeidung einer Erschütterung der Sperrflüssigkeitssäule das Gehäuse D. schnell ablöst und die durch das Abmontieren frei werdende Öffnung des Bogens E durch einen bereit gehaltenen Stöpsel schnell schließt, so daß nur wenig Sperrflüssigkeit herausfließt. Um ein schnelles Herabfallen der Sperrflüssigkeit hierbei zu vermeiden, ist der sackartige Rohrbogen E (wie im Fall i der Bogen A,) angeordnet. Völlige Sicherheit gegen das Herabfallen der Sperrflüssigkeitssäiile beim Abmontieren des Gehäuses D wird erreicht be-Verwendung des Ventilkastens V in SchenkelSl mit Ventil v3, indem- man den Schenkel S, mit Sperrflüssigkeit genügend auffüllt, wodurch v3 geschlossen und die verhältnismäßig große Menge von Sperrflüssigkeit. in @, beim langsamen Ausfließen durch den engen Bogen a b nach. Abnahme des Gehäuses D genügend Zeit läßt, auch bei unvorsichtigem Abmontieren den Flansch bzw. den Bogen mit Stöpsel rechtzeitig abzuschließen. Es ist also bei einer .Reparatur der beweglichen Teile das Eintreten -von Luft in das Gleichrichtergefäß, wie es bis jetzt bei den gewöhnlichen Hähnen und Drehschiebern unausbleiblich war, ausgeschlossen. Während des Pumpenbetriebes (Hebelstellung I) kann durch Nachziehen der Stopfbüchsen oder Abdichten mit Wachs, Kitt usw. das Vakuum gesichert oder auf einer für den Betrieb zulässigen Höhe gehalten, also die Reparatur bis zur Einstellung des Pumpenbetriebes verschoben werden (übrigens darf bei guten Gleichrichtern der Pumpenbetrieb überhaupt nur zeitweise vorkommen). Der Betrieb von Gleichrichteranlagen ist also auch bei Verwendung der. Anordnung der Absperrvorrichtung nach Fall e von der der Reparatur der Abnützung ausgesetzten Teile ebenso wie bei -Fall i unabhängig.
• Fall i und Fall z unterscheiden sich also dadurch, daß die erste Stufe der Absperrung, nämlich des Rezipienten gegen die Saugleitung bzw. gegen die Luftpumpe im Falle i im engeren Sinne auf dem Gesetze der barometrischen Leere im Falle 2 dagegen auf dem Gesetze, daß in kommunizierenden Röhren eine Flüssigkeit gleich hoch steht, beruht. . Deshalb fallen im Fall 2 die 'Ventile v1 und v2 des Hebels ZIA, ferner das Standrohr h und die Kükenbohrung g fort.
• Da diese Luftabsperrvorrichtung nicht blos für vorübergehende Benutzung, sondern vorwiegend für Dauerbenutzung bestimmt sein soll, ist mit Verdunstung der Sperrflüssigkeit zu rechnen, insbesondere wenn Quecksilber als Sperrflüssigkeit verwendet wird, welches, ähnlich wie Wasser, schon bei gewöhnlicher Temperatur langsam verdampft und dessen Dämpfe giftig sind und Metalle amalgamieren. Es sind deshalb die Oberflächen der mit der Luft in Berührung kommenden Flüssigkeitsspiegel so gering als möglich zu halten. Dies ist bei vorliegender Erfindung erreicht. Denn im Falle. i erhalten die Flüssigkeitsspiegel in Hebelstellung 1: und III eine Oberfläche von dem lichten Durchmesser des röhrenförmigen Hebelarmes oder Standrohres, welcher beliebig klein gehalten werden kann, während im Falle 2 ' der Hebel ein geschlossenes Gefäß darstellt, also der Flüssigkeitsspiegel im beweglichen Gefäß finit der äußeren Luft überhaupt nicht in Berührung kommt. Die Verdunstungsmöglichkeit in dem unter Luft .gesetzten Schleifenschenkel S, ist ebenfalls verhältnismäßig gering, da dieser Flüssigkeitsspiegel (gleichfalls von geringer Oberfläche) nicht unmittelbar, sondern über die Saugrohrleitung und die Luftpumpe, die außerhalb des Bedienungsraumes angebracht werden kann, mit der äußeren Luft in Verbindung steht.
• In vorstehendem ist die Luftabsperrvorrichtung in ihrer schematischen Anordnung beschrieben (dasselbe gilt auch von der Zeichnung). Ihre bauliche Ausbildung kann den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden.
• Eine davon abweichende Form kann der Luftabsperrvorrichtung auch gegeben werden, wenn man den drehbaren Hebel vermeiden will, indem man das Abzweigrohr A1 nicht als Bogen, sondern als gerades Rohr ausbildet, dasselbe in ein Tauchgefäß von größerer Länge als Barometerhöhe eintauchen läßt, und das Tauchgefäß hebt und senkt, wie dies ähnlich beim Quecksilber-Vakuummeter nach Mc. L e o d ausgeführt ist. Der das Zurückfließen der Sperrflüssigkeit verhindernde Hahn i müßte dann direkt unterhalb des Schleifenbogens S1 und Sp, also im Rohr A unterhalb a a eingebaut sein und würde von der Hand oder vom Tauchgefäß bei seinem Heben und Senken zwangläufig geschlossen oder geöffnet -werden. Auch bei dieser Ausführung wird unter gleichzeitiger Bemessung des Verhältnisses der Rahrschleifenschenkelquerschnitte q1 und q2 j e nach Wahl die Hebungs- und Senkungshöhe des Sperrflüssigkeitsspiegels auf einen beliebigen Bruchteil der Barometerhöhe beschränkt; die Bedienung aber nicht so bequem und die Reparatur nicht ohne Störung des Vakuums möglich sein.

Claims (5)

1. PATENfi-ANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Absperren eines Re= zipienten, insbesondere der Quecksilberdampf-Großgleichrichtergefäße und deren Sammelanschlußleitungen. an- die Luftpumpen, von der Saugleituäg er Luftpumpe oder der äußeren Luft, bei welcher durch Aufwärtsbewegen eines hohlen, mit einer geeigneten Sperrflüssigkeit gefüllten Gefäßes eine mit dem Rezipienten fest verbundene, vertikale, U-förmige Schleife der Saugleitung, die an ihrem tiefsten Punkt durch einen Schlauch oder ein Rohr mit dem erwähnten beweglichen Gefäß in Verbindung steht, syphonartig abgesperrt und durch Zurückführung des Gefäßes in seine Anfangslage die Verbindung des Rezipienten mit der Luftpumpe wieder hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die beim Heben und Senken- des Gefäßes bewirkte Aufhebung und Wiederherstellung der Verbindung dieses Gefäßes mit der Rohrschleife zu einem geeigneten Zeitpunkt der genannten Gefäßbewegung sowie durch entsprechende Bemessung des Verhältnisses der lichten Querschnitte der beiden Rohrschleifenschenkel die zur Regelung der Absperrung erforderliche Hebungs- und Senkungshöhe der Flüssigkeitsspiegel im beweglichen Gefäß und in den Schleifenschenkeln während des Pumpenbetriebes auf einen beliebigen Bruchteil der Barometerhöhe vermindert ist, wobei nach Ablösung oder Abstellung der Luftpumpe der Abschluß des Rezipienten gegen die äußere Luft durch eine unter dem im pumpenseitigen Schenkel herrschenden äußeren Luftdruck gebildete Sperrflüssigkeitssäule von Barometerhöhe bewirkt wird, die sich in dem anderen, an den Rezipienten angeschlossenen Rohrschleifenschenkel aus dem Sperrflüssigkeitsinhalte beider Schenkel ansammelt.
2. 2. Luftabsperrvorrichtung nach Anspruch i, bei welcher die Bewegung des die Sperrflüssigkeit enthaltenden Gefäßes durch Drehung erfolgt, dadurch gekennzeichnet; daß das Gefäß einen mit der Rohrschleife in seinem Drehpunkte kommunizierenden Hebel bildet, welcher, wenn .die Hebung und Senkung der Flüssigkeitsspiegel durch die Bewegung dieses Hebels unter gleichzeitiger Zuhilfenahme des äußeren Luftdruckes erfolgen soll, an -seinen Enden abwechselnd unter dem Drucke der äußeren Luft sich öffnende und unter dem -Gewicht der Sperrflüssigkeit sich schließende Ventile erhält.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil am Drehpunkt durch ein im Drehlagergehäuse angebrachtes Standrohr ersetzt ist,, das nur in der Anfangsstellung des Hebels mit ihm kommuniziert, falls das Hebelgelenk als Dreiweghahn ausgebildet ist, oder in allen Stellungen mit ihm kommuniziert und dann zur rechten Zeit durch einen besonderen Hahn abzuschließen ist, wenn das Hebelgelenk flanschartig an die Rohrleitung angeschlossen ist.
4. 4. Luftabsperrvorrichtung nach Anspruch i, bei welcher die Bewegung des die Sperrflüssigkeit enthaltenden Gefäßes durch Drehung erfolgt, dadurch -gekennzeichnet, daß das Gefäß einen mit der Rohrschleife in seinem Drehpunkt kommunizierenden Hebel bildet, welcher, wenn die Hebung und Senkung der Flüssigkeitsspiegel durch die Bewegung des Hebels ohne gleichzeitige Zuhilfenahme des äußeren Luftdruckes erfolgen soll, ein nur im Hebellager offenes, im übrigen völlig geschlossenes; entlüftetes und- nur mit der Sperrflüssigkeit gefülltes Gefäß darstellt.
5. 5, Luftabsperrvorrichtung nach Anspruch i bis 4 ,dadurch gekennzeichnet, daß die mit der äußeren Luft unmittelbar in Berührung stehenden Oberflächen der Sperrflüssigkeit so klein als möglich gehalten sind, um dadurch die Verdunstungsmöglichkeit der Sperrflüssigkeit auf ein Mindestmaß einzuschränken.