DE35433C - Neuerungen an Quecksilber - Luftpumpen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

(Grafschaft Surrey, England).

Neuerungen an Quecksilber-Luftpumpen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. November 1885 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neuerungen an derjenigen Klasse von Pumpen zum Entleeren von mit elastisch-flüssigen Körpern gefüllten Gefäfsen, welche unter dem Namen »Sprengel'sehe Pumpen« bekannt sind und bei denen die entleerende Wirkung mittelst Quecksilbers erzeugt wird, indem man dieses durch .senkrechte, mit dem luft- bezw. gasleer zu machenden Gefä'fse luftdicht verbundene Röhren, sogen. Fallröhren, fallen lä'fst. Die nachbeschriebenen Neuerungen bestehen einerseits darin, das Quecksilber durch eine feine seitliche Oeffhung in die an beiden Enden offene Fallröhre eindringen zu lassen und dabei letztere so zu construiren, dafs sie an der Eintrittsöffnung im Innern eine Kammer besitzt, in welcher sich das eindringende Quecksilber ansammelt und über deren Kante es regelmäfsig überfliefst, um in auf einander folgenden regelmäfsigen Tropfen durch die Fallröhre zu fallen, andererseits in der Einschliefsung des oberen Theiles einer oder einer Anzahl wie beschrieben beschaffener Fallröhren in ein äufseres Gehäuse, welches sowohl mit dem Quecksilberbehälter, als auch mit dem zu entleerenden Gefäfse in luftdichte Verbindung gesetzt wird und die Fallröhren so umschliefst, dafs diese sich von dem in das Gehäuse eindringenden Quecksilber umhüllt und mit ihren seitlichen Oeffnungen in dasselbe eingetaucht finden, sowie schliefslich in der Verbindung der eben gekennzeichneten Anordnung mit einem zweiten, den unteren Endtheil der Fallröhren umschliefsenden Gehäuse, in welches diese das Quecksilber fallen lassen, und welches selber durch den Abflufs des letzteren durch eine als Sprengeische Pumpe wirkende Röhre luft- bezw. gasleer gehalten wird.

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in zwei Ausführungen dargestellt. In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben gleiche Theile.

Fig. ι ist ein senkrechter und Fig. 2 ein waagrechter Durchschnitt durch die eine Form der Pumpe und Fig. 6 und 7 sind die gleichen Darstellungen einer Abänderung derselben.

Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei Ausführungsformen der Fallröhren.

AA... deuten ein Bündel von beispielsweise sieben Fallröhren an. Letztere sind an beiden Enden offen, von gleicher Länge und als mit cylindrischem Querschnitt aus Glas hergestellt angenommen. Ihre oberen Endtheile α sind in ein über das Bündel geschobenes äufseres Gehäuse B eingeschlossen, welches oben über denselben eine Kappe b bildet und in eine Röhre C ausläuft, die mit dem zu entleerenden Gefäfs luftdicht verbunden wird. Am unteren Ende wird das Gehäuse B mit einem Pfropfen c geschlossen, durch welchen die Fallröhren A luftdicht durchgesteckt sind, Fig. 1 und 6. Die Einführung des Quecksilbers findet in das Gehäuse B statt, entweder ^: wie in Fig. 1 durch eine nahe an dessen unterem Ende oberhalb des Pfropfens c einmündende seitliche Ansatzröhre D, oder es ist diese ■ letztere ebenfalls, wie in Fig. 6, durch den Pfropfen c hindurchgesteckt.

Von besonderer Wichtigkeit für die vorliegende Erfindung ist die getroffene Ausbildung der oberen Endtheile der Fallröhren, indem die gute Wirkung der auf das Sprengeische Princip gegründeten Quecksilberpumpen davon abhängt, dafs das Quecksilber nicht nur ununterbrochen, sondern auch gleichmäfsig durch die Fallröhren tropft und eine regelmäfsige Folge von luftdichten Kolben bildet, welche die zwischen ihnen eingefangene elastische Flüssigkeit durch die Röhre nach unten drücken. Bei der gewöhnlichen Form der Sprengeischen Pumpe, in welcher nur ein Fallrohr vorhanden ist, läfst sich diese Forderung leicht durch Anbringung eines Sperrhahnes oder einer ähnlich wirkenden Vorrichtung in der Quecksilberzuführung erfüllen. Um die gleiche Wirkung gleichzeitig und gleichmäfsig mit einem ganzen Bündel von Fallröhren und nur einer einzigen gemeinsamen Quecksilberzuführung zu erreichen, läfst der Erfinder letztere beständig frei und offen und begrenzt den Zuflufs erst am Eintrittspunkt in jedes Fallrohr. Hierzu dienende Einrichtungen sind in den Fig. 3,-4 und 5 wiedergegeben.

Nach Fig. 3 ist der obere Endtheil α jeder der Fallröhren bis zu einer gewissen Entfernung unterhalb seines oberen Randes (etwa 15 mm) von gröfserer lichter Weite als die übrige Röhrenlänge a, und da, wo die beiden verschiedenen Weiten sich an einander schliefsen, ist ein sehr enges Röhrchen d angefügt, welches bei Anwendung von Glasröhren in Form einer abwärts gerichteten Düse ausgezogen sein kann, welche in eine sehr feine Oeffnung e ausmündet. Werden mehrere in dieser Weise construirte Fallröhren luftdicht in ein Gehäuse wie B eingeschoben und läfst man, nachdem man die Röhren senkrecht gestellt hat, Quecksilber durch D einfliefsen, so wird dieses, nachdem es so "hoch gestiegen, dafs es den capillaren Widerstand der Oeffnungen e der Röhrchen d überwindet, in letztere eindringen, zunächst den erweiterten Raum/" anfüllen und dann über dessen hintere Kante überfliefsen, und so, wie verlangt, in ununterbrochenen regelmäfsigen Tropfen durch den unteren engeren Theil a^l der Röhren A fallen.

In Fig. 4 ist in der Seite des oberen weiteren Fallröhrentheiles α eine feine Oeffnung e hergestellt und derselben gegenüber auf dem Ende des engeren Theiles a^l eine quer durchgehende Scheidewand i¹ gebildet, so dafs wiederum zwischen e und a^l ein Ansammlungsraum f entsteht, aus welchem das Quecksilber über d^l nach α¹ überfliefst.

In Fig. 5 ist der weitere obere Röhrentheil a wiederum von einer feinen seitlichen Oeffnung e durchbrochen; dagegen ist die Mündung des engeren unteren Theiles a^l von einem Aufsatz d² umgeben, der, in α hineinragend, in demselben einen ringförmigen Ansammlungsraum/ bildet.

Wollte man von dem Ansammlungsraum f absehen, so würde das Quecksilber in einem feinen Strahle durch die Oeffnung e in die Fallröhre einspritzen und als feiner Regen in derselben niederfallen, was die Wirkung der Pumpe nur beeinträchtigen kann.

Obschon in den betreffenden Figuren die Fallröhren als aus einem Stück bestehend angenommen sind, so können jedoch auch der obere weitere und der untere engere Theil (welcher letztere die eigentliche Fallröhre bildet), getrennt hergestellt und in zweckdienlicher Weise luftdicht mit einander verbunden werden. Ebenso ist es augenscheinlich nicht wesentlich, dafs die oberen Theile α auf ihrer ganzen Länge eine gröfsere lichte Weite besitzen als die unteren a¹; es genügt -vielmehr, dafs sich dieselben da, wo sie mit dem unteren Theile zusammentreffen, zur Bildung der Ansammlungskammery genügend erweitern. Indefs ist 'es für die ungehinderte Ausdehnung des herauszuschaffenden elastisch-flüssigen Körpers immer am vortheilhaftesten, die dargestellte Form des Theiles λ zur Anwendung zu bringen.

Die unteren Mündungen der Fallröhren A lassen das Quecksilber in ein untergestelltes offenes Gefäfs fallen, oder man biegt die Fallrohrenden aufwärts so um, dafs der vom Quecksilber mitgerissene elastisch-flüssige Körper in einer darüber gestürzten Glocke oder Flasche aufgefangen werden kann. In letzterem Falle mufs jedoch die Länge der Fallröhren, von der Oeffnung e an gerechnet, beträchtlich gröfser sein als die Barometerhöhe.

Will man den auszupumpenden elastischflüssigen Körper nicht auffangen, sondern bezweckt man nur die Herstellung einer Luftleere in dem damit gefüllten Gefäise, so kann die Wirkung der Pumpe durch Verbindung derselben mit einer Hülfsluftpumpe beschleunigt werden. Zu diesem Zwecke läfst man die unteren Enden a^l der Fallröhren gerade und schliefst sie luftdicht in ein darüber geschobenes Gehäuse B¹ mittelst eines Pfropfens c¹ ein. Nach Fig. 1 ist dieses untere Gehäuse JS¹ mit einem seitlichen Stutzen g versehen; an letzteren wird die Hülfsluftpumpe angeschlossen. Das aus a^l in das Gehäuse -B¹ fallende Quecksilber füllt letzteres bis^ zu der Mündung der seitlich nahe dem Boden einmündenden senkrechten Abflufsröhre E an und fliefst^ durch letztere nach einem in der Zeichnung nicht dargestellten offenen Gefäfse ab. Die Länge der Abflufsröhre E darf nicht weniger als die Barometerhöhe betragen. Wird die Abflufsröhre E selbst so eng gemacht und eingerichtet, dafs sie als Sprengel'sehe Pumpe wirken kann (wobei ihre Länge gröfser als die Barometerhöhe sein mufs), so hält sie das Ge-

häuse B¹ luftleer; man kann alsdann die bei g angeschlossene Hülfsluftpumpe abstellen, sobald die Bewegung des Quecksilbers durch den Apparat hergestellt ist. Man kann die Abflufsröhre E entweder, wie in Fig. i, seitlich in das Gehäuse B¹ einmünden lassen, oder, wie in Fig. 6, durch einen das untere Ende des Gehäuses schliefsenden Pfropfen c² einführen; in beiden Fällen mufs die Mündung . von E höher liegen als die unteren Mündungen der Fallröhren und beständig unter Quecksilber bleiben.

Die den Fallröhren zu gebende Länge ist zwar unabhängig von der Barometerhöhe und kann beliebig genommen werden, jedoch hängt ihre wirksame Höhe von der Unterhaltung einer mehr oder weniger vollkommenen Leere in dem unteren Gehäuse B¹ ab.

Für die Praxis empfiehlt es sich, sieben wie beschrieben beschaffene Fallröhren zu einem sechsseitigen Bündel mit einer Röhre in der Mitte zu vereinigen, Fig. 2, und den Gehäusen B bezw. B¹ . cylindriscbe Gestalt zu geben; das Einführungsrohr D und das Abfliefsrohr E für das Quecksilber, sowie der Ansatzstutzen g für die Hülfsluftpumpe sind alsdann seitlich an dem betreffenden Gehäuse anzubringen, wie in Fig. 1. Läfst man eines der am Umfange befindlichen Fallröhren weg, so kann man durch die freiwerdenden, einander entsprechenden Löcher der Pfropfen c c¹ und c² bezw. die Röhren D E und g in das Innere des betreffenden Gehäuses einführen, wie in Fig. 6 und 7.

Die Röhre D für das Einleiten des Quecksilbers in das obere Gehäuse B sollte so weit sein, dafs der Quecksilberzuflufs ohne Behinderung stattfinden kann. Wird eine Hülfsluftpumpe benutzt, so ist die Röhre D mit einem (in der Zeichnung weggelassenen) Quecksilberbehälter zu verbinden, dessen Niveau constant auf-der Barometerhöhe unter dem Quecksilberniveau im oberen Gehäuse B zu halten ist; oder man macht das Rohr adjustirbar, so dafs man den Quecksilberzuflufs variiren oder, falls keine Hülfspumpe benutzt wird, die Quecksilberpumpe in Gang setzen kann.

Um die Hülfspumpe voll auszunutzen, kann· man sich das Gehäuse B' in eine Röhre h verlängern lassen, welche in die Quecksilberabflufsröhre E einmündet und entweder mit einem eingeschliffenen Hahn i, Fig. 1, oder mit einem Quetschhahn /2¹Z, Fig. 6, oder einer anderen Vorrichtung versehen ist, mittelst deren man die Röhre h öffnen und schliefsen kann. Durch das Oeffnen des Hahnes i beim Beginn der Herstellung einer Luftleere wird das die unteren Enden der Fallröhren erfüllende Quecksilber zum Ausfliefsen gebracht und so freie Verbindung zwischen der Luftpumpe und dem auszupumpenden Gefäfse hergestellt. Sobald die Fallröhren selbst in Thätigkeit getreten sind, kann man den Hahn i wieder abschliefsen. Anstatt, wie in der Zeichnung angenommen, den Fallröhren, cylindrischen, kann man denselben auch einen anderen Querschnitt geben und dieselben a'uch aus anderem Stoff als Glas wählen. Ferner kann man die Gehäuse B und -B¹ so lang machen, dafs sie die Fallröhren Q. vollständig einschliefsen, oder ein einziges durch ein Diaphragma quer getheiltes Gehäuse benutzen, wobei die Fallröhren luftdicht durch das Diaphragma geschoben und von diesem gehalten werden; auch würde man bei getrennten Gehäusen nur einen gemeinschaftlichen Pfropfen anwenden können und dergleichen mehr. Die Pfropfen c c^l und c² können aus jedem Material bestehen, sofern sich dasselbe nur indifferent gegen Quecksilber verhält, undurchlässig für Gase ist und sich luftdicht in die Gehäuse einbringen läfst.

Claims (3)

Patent-AnsprüChe: An Quecksilber-Luftpumpen zum Herausschaffen von Luft und anderen gasförmigen Körpern, deren Wirkung durch den Fall von Quecksilber durch enge Röhren hindurch bedingt ist:

1. das Einleiten des Quecksilbers in eine an beiden Enden offene Röhre A durch eine in derselben angebrachte feine seitliche Oeffnung e, wobei diese Röhre so construirt ist, dafs das in sie eindringende Quecksilber sich in einem inneren Raum_/ ansammelt und aus demselben in regelmäfsigen Tropfen nach und nach in das enge Rohr überfliefst und durch dasselbe fällt;

2. die Anwendung eines Gehäuses B, welches mit dem Quecksilberzuflufs und mit dem zu entleerenden Gefäfse verbunden ist, in Combination mit einer oder mit mehreren Fallrohren A, welche mit einem Theile ihrer Länge so in das obige Gehäuse B eingeschlossen sind, dafs sie von dem in dieses eindringenden Quecksilber umgeben werden und letzteres durch eine feine seit-' liehe Oeffnung e in jeder Fallrohre in diese eindringt;

3. die Verbindung einer wie unter 2. angegeben zusammengesetzten Pumpe mit einem zweiten Gehäuse J5¹, in welches die Fallröhren das Quecksilber fallen lassen und welches selber durch das Ueberfliefsen dieses Quecksilbers in eine mit ihm verbundene und als Sprengel'sche Pumpe wirkende Röhre E luftleer gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.