Diffusionspumpe mit mehreren, verschiedene Druckstufen bildenden Strahldüsen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Diffusionspumpe aus Metall für mehrstufigen
Betrieb, die so eingerichtet ist, daß die einzelnen Strahlerzeuger mit den zugehörigen
Teilen leicht aus dem Pumpenmantel herausgezogen und ebenso wiedereingesetzt werden
können. Zu diesem Zweck ist das Pumpengehäuse als Hohlzylinder ausgebildet, in dem
die Strahlerzeuger mit ihrem gemeinsamen Dampfzuleitungsrohr zu einem herausziehbaren
System
vereinigt sind. Um hierbei eine wirksame Kühlung der einzelnen
Dampfstrahlen und der Diffusionsspalte zu erreichen, sind mit dem herausziehbaren
System zylindrische Metallkörper verbunden, die gegenüber der zugehörigen Düse mit
einer den Saug- oder Diffusionsspalt bildenden Bohrung versehen sind, durch die
der Dampfstrahl sich bewegt, und die mit dem gekühlten Pumpenmantel in wärmeleitender
Berührung stehen. Durch Einlagerung von flüssigem Quecksilber zwischen Metallkörper
und Pumpenmantel kann die Wärmeableitung noch wirksamer gestaltet werden. Wird mit
dem herausziehbaren System ein Abschlußdeckel für das Quecksilberverdampfungsgefäß
und am oberen Ende eine kolbenartige Verschlußplatte verbunden, so kann es mittels
einer einfachen Feder und eines zum Anschluß des zu evakuierenden Raumes dienenden
Rohrstutzens im Gehäuse abgedichtet gehalten werden. Um hierbei das erzeugte Hochvakuum
gegen den Atmosphärendruck zu sichern, ist die Einrichtung so getroffen, daß die
die inneren Teile der Pumpe zugänglich machende Verschlußplatte nur ein Vor- oder
Zwischenvakuum gegen die Atmosphäre abdichte:. Zweckmäßig wird diese Anordnung so
ausgeführt, daß die Verschlußplatte in Verbindung mit dem von ihr getragenen Anschlußstutzen
nach dem Hochvakuum einen zwischen dem Hochvakuum und der Atmosphäre liegenden,
mit Quecksilber gefüllten Raum umschließt, der mit dem Vorvakuum der Pumpe in Verbindung
steht.Diffusion pump with several jet nozzles that create different pressure levels.
The invention relates to a metal diffusion pump for multi-stage
Operation that is set up so that the individual beam generator with the associated
Parts can easily be pulled out of the pump casing and put back into place in the same way
can. For this purpose, the pump housing is designed as a hollow cylinder in which
the jet generators with their common steam supply pipe to a pull-out one
system
are united. In order to achieve effective cooling of the individual
Steam jets and the diffusion gap are to be reached with the pull-out
System connected to cylindrical metal body facing the associated nozzle with
a hole forming the suction or diffusion gap are provided through which
the steam jet moves, and the one with the cooled pump jacket in heat-conducting
Standing touch. By storing liquid mercury between metal bodies
and pump jacket, heat dissipation can be made even more effective. Will with
the pull-out system has a cover for the mercury evaporation vessel
and connected to the upper end of a piston-like closure plate, so it can by means of
a simple spring and one used to connect the room to be evacuated
Pipe socket are kept sealed in the housing. To do this, the high vacuum generated
to secure against atmospheric pressure, the device is made so that the
the inner parts of the pump accessible closing plate only a front or
Sealing the intermediate vacuum from the atmosphere: This arrangement is expedient
executed that the closure plate in connection with the connecting piece carried by it
after the high vacuum one lying between the high vacuum and the atmosphere,
space filled with mercury, which is connected to the fore-vacuum of the pump
stands.
Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine vierstufige Pumpe
im Längsschnitt dargestellt. Die Pumpe besitzt im unteren Teil ein Verdampfungsgefäß,
das aus einem mit Boden versehenen dickwandigen Mantel i und einem sich nach oben
daran anschließenden dünnwandigen Mantel 2 mit einem Flansch 3 besteht. Dieses Gefäß
ist etwa bis zur gestrichelten Linie 4. mit Quecksilber gefüllt. Bis dicht an den
Boden ragt ein Rückflußrohr 5, das mit einem Mantelrohr 6 umgeben ist. In das Rohr
5 ragt von oben ein kühler Eisenstab 7 hinein, der das Verdampfen des im Rohr 5
etwa bis zur Höhe 8 stehenden Quecksilbers in diesem Rohr verhindert. Die untere
Mündung dieses Rohres trägt einen Stopfen 9 mit einem engen Kanal. Auf dem dickwandigen
Mantel i ruht ein Deckel io auf einem kegelförmigen Sitz i i. Durch den Dekkel ragt
ein Rohr 12 hindurch, durch das der im Gefäß gebildete Quecksilberdampf den einzelnen
Strahl- oder Diffusionsstellen zugeführt wird.The drawing shows a four-stage pump as an exemplary embodiment
shown in longitudinal section. The pump has an evaporation vessel in the lower part,
that consists of a bottomed thick-walled jacket i and one upwards
adjoining thin-walled jacket 2 with a flange 3 consists. This vessel
is filled with mercury up to approximately 4. the dashed line. Until close to the
A reflux tube 5, which is surrounded by a jacket tube 6, protrudes from the bottom. In the pipe
5 protrudes from above a cool iron rod 7, which prevents the evaporation of the in the tube 5
Prevents standing mercury up to about 8 in this tube. The lower one
The mouth of this tube carries a plug 9 with a narrow channel. On the thick-walled
Jacket i, a lid io rests on a conical seat i i. Sticks out through the lid
a tube 12 through which the mercury vapor formed in the vessel affects the individual
Beam or diffusion points is supplied.
Das Rohr 12 ist von einem äußeren Schutzrohr 13 umgeben, das eine
Kondensierung des Dampfes im Rohr 12 verhindert. Das Rohr 13 dient zugleich zur
Rückleitung kondensieren Quecksilbers. Damit dieses nicht von dem in das Rohr i2
eintretenden Dampfstrom mitgerissen wird, ist das Rohr 12 an seinem unteren Ende
mit einem Schirm 14 versehen, von dem das Quecksilber abseits der Mündung des Rohres
12 abtropft. Das Rohr 12 hat Duschbrechungen 15, 16 und 17, die eine Verbindung
mit dem Zwischenraum zwischen den Rohren i 2 und 13 herstellen.The tube 12 is surrounded by an outer protective tube 13, the one
Condensation of the steam in the pipe 12 is prevented. The tube 13 also serves to
Return condense mercury. So that this does not depend on the one in the pipe i2
entering steam flow is entrained, the tube 12 is at its lower end
provided with a screen 14 from which the mercury away from the mouth of the tube
12 drips. The pipe 12 has shower breaks 15, 16 and 17 that connect
with the space between the tubes i 2 and 13.
Etwa in der Höhe des Flansches 3 ist ein zylindrischer Kühlkörper
18 vorgesehen, der durch einen Lederstulp i 9 im unteren Teil eines auf den Flansch
3 aufgesetzten wassergekühlten Mantels 2o abgedichtet ist. Der Mantel 20 wird von
einem Mantel 21 umgeben, und dem von beiden Mänteln gebildeten hohlen Raum wird
durch einen Stutzen 22 Kühlwasser zugeführt, das durch einen Stutzen 23 abgeleitet
wird. In dem wassergekühlten Raum befindet sich ein Rohr 24, das oberhalb des Kühlkörpers
18 in den Arbeitsraum mündet und am oberen Ende mit einem Stutzen 25 versehen ist,
an dem eine zur Erzeugung des Vorvakuums dienende Pumpe angeschlossetl wird. Zugleich
steht das obere Ende des Rohres 2,4 mit einem Raum 26 in Verbindung. Oberhalb des
Kühlkörpers 18 sind mit Abständen in ähnlicher Weise Kühlkörper 27, 28 und 29 angeordnet.
Vom Kühlkörper 18 wird auch der Kühlstab 7 getragen, der mit einer oberhalb des
Kühlköfpers io seitlich ausmündenden Längsbohrung 33 versehen ist. Die Kühlkörper
27, 28 und 29 haben oberhalb ihrer Dichtungsstulpe einen kleineren Durchmesser als
die innere Wandung des Zylinders, und die dadurch entstandenen Zwischenräume dienen
zur Aufnahme von Quecksilber, das einen innigen Wärmekontakt zwischen beiden Körpern
bildet. Ober dem Rohr 13 sitzen, durch ein Rohr 34 gehalten, Dampfkammern 30, 35,
die durch die Offnungen 15 und 16 mit dem inneren Dampfrohr 12 in Verbindung stehen.
Die Dampfkammer 3o trägt eine Düse 31, unter der sich im Ring 27 eine von diesem
gekühlte Bohrung 32 befindet. In gleicher Weise ist die Dampfkammer 35 mit einer
Düse 36 versehen. Der darunter befindliche Kühlring 28 hat unterhalb der Düse 36
eine Bohrung 51 und trägt ein Abfallrohr 37 für das kondensierte Quecksilber, der
Ring 27 zu gleichem Zweck ein Abfallrohr 38.Approximately at the level of the flange 3 is a cylindrical heat sink
18 provided by a leather cuff i 9 in the lower part of a on the flange
3 attached water-cooled jacket 2o is sealed. The jacket 20 is of
surrounded by a jacket 21, and the hollow space formed by both jackets
Cooling water is supplied through a connection piece 22 and is discharged through a connection piece 23
will. In the water-cooled space there is a pipe 24 above the heat sink
18 opens into the work space and is provided with a nozzle 25 at the upper end,
to which a pump serving to generate the fore-vacuum is connected. Simultaneously
the upper end of the tube 2, 4 is connected to a space 26. Above the
Heat sinks 18 are spaced in a similar manner, heat sinks 27, 28 and 29 are arranged.
The cooling rod 7 is also carried by the cooling body 18, which is connected to a surface above the
Kühlköfpers io laterally opening longitudinal bore 33 is provided. The heat sinks
27, 28 and 29 have a smaller diameter than their sealing cuff
the inner wall of the cylinder and the resulting spaces are used
for the absorption of mercury, which is an intimate thermal contact between the two bodies
forms. Sitting above the pipe 13, held by a pipe 34, steam chambers 30, 35,
which are in communication with the inner steam pipe 12 through the openings 15 and 16.
The steam chamber 3o carries a nozzle 31, under which one of this is in the ring 27
cooled bore 32 is located. In the same way, the steam chamber 35 is with a
Nozzle 36 is provided. The cooling ring 28 located below has below the nozzle 36
a bore 51 and carries a waste pipe 37 for the condensed mercury, the
Ring 27 is a waste pipe 38 for the same purpose.
Auf dem oberen Ende der Röhre 12 und 13 sitzt eine aus den beiden
Körpern 39 und q:0 gebildete Ringdüse, durch deren Spalt der Quecksilberdampf nach
unten austritt. Die beiden Körper werden an der engsten Stelle des Spaltes durch
Führungsnasen in einem gleichmäßigen Abstand voneinander gehalten (etwa o, i bis
o, i 5 mm). Unterhalb dieser
Ringdüse befindet sich eine zweite
Ringdüse, die aus einem mit einer Dampfkammer 42 über die Durchbrechungen 17 gesetzten
Düsenkörper 43 besteht. Dieser Düsenkörper liegt zum größeren Teil, insbesondere
mit seiner unteren Düsenmündung 41, in einer trichterförmigen Ausnehmung des Kühlringes
29, die im unteren Teile einen den Bohrungen 32 und 51 entsprechenden gekühlten
Kanal 52 bildet. Die ganze zusammenhängende Anordnung der Düsen, zentralen Rohre
und Kühlringe wird durch eine Feder 44 mittels einer durchbrochenen Scheibe 45 durch
das auf die Feder drückende Hochvakuumrohr 46 mit dem Deckel io auf den kesselförmigen
Sitz i i niedergedrückt. Das Rohr 46 wird mit einem Flansch 47 auf der oberen Fläche
des Kühlmantels 20, 21 befestigt, und zwar unter Zwischenschaltung einer Lederscheibe
48, die zugleich das Vakuum im Raum 26 abdichtet. Das Rohr 46 ist mit einem Flansch
49 in dem Zylinder 2o dicht eingespannt, so daß das über dem Flansch 49 befindliche,
durch ein mittels einer Schraube verschließbares Loch eingefüllte Quecksilber einen
luftdichten Abschluß des Vorvakuumraumes 26 gegen das Hochvakuum im Rohr 46 bildet
und nicht durchfließen kann.One of the two sits on top of the tube 12 and 13
Bodies 39 and q: 0 formed ring nozzle, through whose gap the mercury vapor after
exits below. The two bodies are at the narrowest point of the gap through
Guide lugs kept at an even distance from each other (about o, i to
o, i 5 mm). Below this
There is a second ring nozzle
Ring nozzle, which consists of a steam chamber 42 placed over the openings 17
Nozzle body 43 consists. This nozzle body lies for the greater part, in particular
with its lower nozzle opening 41, in a funnel-shaped recess of the cooling ring
29, the one of the holes 32 and 51 corresponding cooled in the lower part
Channel 52 forms. The whole coherent arrangement of the nozzles, central pipes
and cooling rings are driven by a spring 44 by means of a perforated disc 45
the high vacuum tube 46 pressing on the spring with the lid io on the kettle-shaped
Seat i i depressed. The tube 46 comes with a flange 47 on the top surface
of the cooling jacket 20, 21 attached, with the interposition of a leather disc
48, which at the same time seals the vacuum in space 26. The tube 46 is with a flange
49 tightly clamped in the cylinder 2o, so that the above the flange 49,
mercury filled in through a hole that can be closed by means of a screw
Forms airtight seal of the fore-vacuum space 26 against the high vacuum in the tube 46
and cannot flow through.
Bei der Benutzung der Pumpe wird das im Gefäßteil i befindliche Quecksilber
erhitzt und zugleich die an den Stutzen 25 angeschlossene Vorvakuumpumpe in Betrieb
gesetzt. Die entwickelten Quecksilberdämpfe gelangen durch das Rohr 12 zu den einzelnen
Düsen. Der durch die Öffnung 15 in die Düsenkammer 3o übertretende Dampf strahlt
durch die Düse 31 in die gekühlte Bohrung 32 und evakuiert hierdurch den zwischen
den beiden abgedichteten Kühlkörpern 27 und 28 eingeschlossenen Raum. Das bei diesem
Vorgang kondensierte Quecksilber fällt auf den napfförmig ausgehöhlten Kühlkörper
18, von dem es durch den Kanal 33 des Kühlstabes 7 in das Rohr 5 gelangt, und von
diesem durch die Bohrung des Stopfens 9 in den Verdampfungsraum geleitet wird. Der
zugleich durch die Öffnung 16 in die Kammer 35 gelangte und durch die Düse 36 ausgestrahlte
Dampf evakuiert in gleicher Weise den Raum zwischen den beiden Kühlkörpern 28 und
29, wobei das kondensierte Quecksilber durch die Rohre 37 und 38 auf den ausgehöhlten
Kühlkörper 18 gelangt. Die Düsen erzeugen ein sehr hohes Vakuum im Rohr 46, das
durch die eine Öffnung 45 mit dem Strahlraum in Verbindung steht. Das kondensierte
Quecksilber gelangt durch die trichterförmige Ausnehmung des Kühlkörpers 29 auf
den Kühlkörper 28 und wird durch das Rohr 37 weitergeleitet. Zur Wärmeübertragung
von den Kühlkörpern auf den Kühlmantel dient das zwischen beiden Teilen angesammelte
Quecksilber, so daß auch hier eine metallische Wärmeleitung vorhanden ist. Das ausgeführte
Modell zeigt erstens ein nicht mehr meßbares Hochvakuum bei etwa 2o mm Vorvakuum
und zweitens eine Sauggeschwindigkeit zwischen io und 2o1 pro Sekunde, überragt
damit alle Pumpen nach ähnlichem Arbeitsprinzip und hat außerdem den. Vorteil der
Urzerbrechlichkeit und leichten Zugänglichkeit der inneren Teile zwecks Reinigung.When the pump is used, the mercury in the vessel part i becomes
heated and at the same time the backing pump connected to the nozzle 25 in operation
set. The developed mercury vapors pass through the tube 12 to the individual
Nozzles. The steam passing through the opening 15 into the nozzle chamber 3o jets
through the nozzle 31 into the cooled bore 32 and thereby evacuated the between
the two sealed heat sinks 27 and 28 enclosed space. That with this one
The process of condensed mercury falls onto the cup-shaped, hollowed-out heat sink
18, from which it passes through the channel 33 of the cooling rod 7 into the tube 5, and from
this is passed through the bore of the plug 9 into the evaporation chamber. Of the
at the same time passed through the opening 16 into the chamber 35 and emitted through the nozzle 36
Steam evacuates the space between the two heat sinks 28 and in the same way
29, with the condensed mercury flowing through tubes 37 and 38 to the hollowed out
Heat sink 18 arrives. The nozzles create a very high vacuum in the tube 46, the
through which an opening 45 communicates with the blasting space. That condensed
Mercury gets through the funnel-shaped recess of the cooling body 29
the heat sink 28 and is passed on through the pipe 37. For heat transfer
from the heat sinks to the cooling jacket is what has accumulated between the two parts
Mercury, so that metallic heat conduction is also present here. The executed
First, the model shows a no longer measurable high vacuum at about 20 mm fore-vacuum
and secondly, a suction speed between io and 2o1 per second
so that all pumps work on a similar principle and also has the. Advantage of
Original fragility and easy accessibility of the internal parts for cleaning.