DE44246C - Quecksilberluftpumpe ohne Ventile und Hähne - Google Patents

Description

¹H · ϊ; !!ι ιΛ

«I

Bei Benutzung der bis jetzt bekannten Quecksilberluftpumpen mit Ventilen hält es sehr schwer, ein fast absolutes Vacuum zu erzielen, und sind mit der Anwendung von Ventilen oder Hähnen noch mancherlei Uebelstände verbunden, welche bei der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden ventillosen Quecksilberluftpumpe völlig in Wegfall kommen. Dieselbe besteht aus einem eigentümlich geformten, stellenweise erweiterten Rohrring, welcher in seiner Ebene um seinen Mittelpunkt um etwa 90⁰ hin- und hergedreht wird, und in welchem durch eine Quecksilberfüllung ein durch das Quecksilber nach der einen Seite abgesperrter luftleerer Raum hergestellt wird, der mit dem zu evacuirenden Raum bezw. Gefä'fs nach der anderen Seite hin in Verbindung steht. Die Bildung eines sogenannten schädlichen Raumes ist hierbei vollständig vermieden.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist die Quecksilberluftpumpe in vier verschiedenen Stellungen zur Darstellung gebracht. Fig. 1 zeigt die Anfangs- und Endstellung der Pumpe, und zwar liegt der Quecksilberspiegel bei der Anfangsstellung in den Röhren m und S in der Horizontalen A-B, während bei der Endstellung der Quecksilberspiegel im Rohr S etwa 760 mm oberhalb A-B, d. h. etwa bis zum Punkt q reicht. Fig. 2 zeigt den Anfang der Bewegung behufs Bildung des Vacuums; Fig. 3 ist die Endstellung der Pumpe bei der Schwingung nach links und die Anfangsstellung der Schwingung nach rechts; Fig. 4 zeigt bei schon fortgeschrittener Luftverdünnung die Pumpe wieder in der Rückwärtsbewegung nach der Anfangsstellung, Fig. ι, begriffen, wobei die aus dem zu evacuirenden Raum in die Pumpe eingetretene Luft ausgestofsen wird.

5' S m m^x ist ein um die centrale Achse 0 um 90 ° hin- und herschwingendes Rohrsystem, welches am besten mit etwa 900 mm Radius ausgeführt wird. Bei C ist das Rohr zu einem Reservoir erweitert, welches ungefähr das gleiche Volumen wie alle übrigen Theile des Rohres zusammen besitzt. Bei d ist das Rohr auf eine gröfsere Länge zu einem erheblich gröfseren Querschnitt erweitert. Diese Erweiterung dient als Pumpenstiefel, welcher einerseits durch das Rohr S S' mit dem zu evacuirenden Raum, andererseits durch das Rohr F mit einem Ballon a, dem sogenannten Recipienten, in Verbindung steht. Dem Recipienten und dem in denselben eintretenden Rohre F ist eine solche Lage zu geben, dafs die Mittelachse des Recipienten und die Mitte der Mündung des Rohres F mit der durch den in der Anfangsstellung befindlichen Apparat gezogenen Mittellinie A-B zusammenfällt. Ebenso fällt die Mündung des den Recipienten α mit dem Hülfsreservoir b verbindenden Rohres r in die Linie A-B.

Durch das Rohr t^l communicirt der Recipient α mit dem oberen Theil des Reservoirs C bezw. mit dem Luftauslafsrohr Wim¹; letzteres ist durch das Rohr t'² noch mit dem Hülfsreservoir b verbunden.

Das Rohr 5 ist das Luftsaugerohr der Luftpumpe, und wird dessen Ende S¹ mit dem zu evacuirenden Gefäfse durch einen mit starker Eisenspirale ausgerüsteten Kautschukschlauch verbunden.

Bei der Füllung des Apparates mit Quecksilber ist Folgendes zu beachten: Wenn in dem zu evacuirenden Raum oder Gefäfs ein völliges Vacuum erzeugt ist, so wird die durch Rohr inm^] auf das in der Luftpumpe befindliche Quecksilber mit dem vollen Atmosphärendrucke pressende Aufsenluft das Quecksilber um etwa 760 mm über das untere Niveau in dem Rohr S bis zum Punk! q empordrücken, wie dies in Fig. 1 gezeichnet ist. Die Füllung ist nun so einzurichten, dafs das untere Niveau des Quecksilbers bei der Anfangsstellung der Pumpe, Fig. i, in der Mittellinie /1-7? liegt, während andererseits bei der Endstellung. Fig. ·\- das untere Quecksilberniveau in C 760 mm unter j der Mittellinie liegen inuis. damit die Verbin- j dung zwischen dem Lul'tsaugerohr S und dem j Pumpenstiefel d frei wird. Das Quecksilberniveau in dem Reservoir α soll etwa auf der | halben Höhe des letzteren liegen, so dafs die i 760 mm hohe Quecksilbersäule in dem Rohr F ] mit ihrem oberen Niveau etwas oberhalb der j Mittellinie A-D zu liegen kommt. Das Hull's j reservoir b ist fast ganz mit Quecksilber zu ^! füllen; diese Füllung dient einem besonderen, j weiter unten beschriebenen Zwecke.

Wird die Lullpumpe in Thätigkeit gesetzt, d. h. also in Richtung des in Fig. 1 und 2 ein- ^! gezeichneten Pfeiles gedreht. um in die in i Fig. 3 gezeichnete Endstellung übergeführt zu werden, so bildet sich zwischen den oberen Theilen des Rohres F und des Pumpenstiefels d einestheils und der Oberfläche des Quecksilbers in dem Rehälter C und dem Rohr S andcrentheils ein Niveauunterschied. Sobald dieser i Niveauunterschied 760 mm erreicht hat. fliefst ] das Quecksilber aus dem Pumpenstiefel d bei η ! durch das Rohr m langsam in das Rerservoir C j ab; gleichzeitig fliefst das in dem Rohr F be- | findliche Quecksilber langsam nach dem Recipienten α zurück. Auf diese Weise bildet sich im Pumpenstiefel d und im Rohr F ein bis zur Erreichung der Endstellung an Gröfse zunehmender luftleerer Raum. Wenn die Drehung der Luftpumpe um qo° beinahe vollendet ist, fliefst auch das in dem Hülfsreservoir b befindliche Quecksilber durch das Rohr t'² nach dem Reservoir C über und bildet daselbst einen gewissen Ueberschufs an Quecksilber, dessen Vorhandensein für die Druckperiode sehr wichtig ist. Hat die Pumpe ihre in Fig. 3 gezeichnete Endstellung erreicht, so ist der Pumpenstiefel d völlig evacuirt und kann die in dem zu evacuirenden Raum befindliche Luft durch das Rohr S bei η frei in den Pumpenstiefel d eintreten. Selbstverständlich tritt schon Luft nach d über, bevor die Endstellung gänzlich erreicht ist.

Im Anfang der Evacuirung, d. h. wenn in dem zu entleerenden Gefäfse nur eine geringe Luftverdünnung besieht, sinkt natürlich der :

Quecksilberspiegel in den Röhren F und η m viel tiefer, als es in der Fig. 3, welche die Endstellung bei bereits erzielter Luftleere zeigt, dargestellt ist.

Nunmehr erfolgt die Druckperiode der Pumpe durch ihre Rückwärtsbewegung aus ihrer Endstellung. Fig. 3, in die Anfangssiellung, Fig. 1. Hierbei fliefst das im Reservoir C befindliche Quecksilber durch das Rohr m η zurück, dringt in den Pumpenstiefel d und das Rohr S ein und treibt die Luft aus d hinaus; diese letztere treibt das im Rohr F befindliche Quecksilber vor sich her in den Recipienten α hinein.

Die Luft tritt dann aus der Mündung von F frei aus und gelangt durch das Rohr i¹ und durch m bei m' in das Freie. Da in dem Reservoir C nicht nur das zur Füllung von in. d und F erforderliche, sondern auch noch das im Hüllsrescrvoir b enthalten gewesene Quecksilber sich befindet, so mul's auch dieser Lieberschuls den Pumpenstietel d passiren und in den Recipienien α und von diesem durch das Rohr r in das Hülfsreservoir b übertreten. Hierbei nimmt das Quecksilber alle noch etwa an den Wandungen von d und F anhaftenden Luftbläschen mit, so dafs durch den in b befindlichen Quecksilberüberschufs die Erzielung eines absoluten Vacuums ermöglicht wird. In Fig. 4 ist eine mittlere Stellung der Luftpumpe während ihrer Druckperiode bei schon fortgeschrittener Luftleere, also bei ihrer Bewegung aus der Endstellung, Fig. 3, in die Anfangssiellung. Fig. 1, gezeichnet.

Der Antrieb der Luftpumpe kann auf eine beliebige Weise erfolgen , doch ist derselbe vortheilhaft so einzurichten . dafs bei dem Wechsel in der Drehungsrichtung jedesmal eine kurze Pause in der Bewegung eintritt, damit dem Quecksilber Zeit gelassen wird, sich in der richtigen Lage einzustellen.

FZs ist leicht einzusehen, dafs man mit Hülfe der vorbeschriebenen Quecksilberluftpumpe leicht ein fast absolutes Vacuum erzeugen kann, da auch die kleinste von dem Pumpenstiefel d angesaugte Luftmenge mit Hülfe des Ueberschusses an Quecksilber absolut sicher ausgetrieben werden kann. Ferner ist die Bildung eines sogenannten schädlichen Raumes unmöglich, da der Pumpenstiefel d nach beiden Seiten hin durch das Quecksilber absolut sicher abgeschlossen ist, was mit Hülfe von Ventilen niemals erreicht werden kann.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   Eine Quecksilberluftpumpe ohne Ventile und Hähne, bestehend aus einem um seinen Mittelpunkt hin- und herdrehbaren, theilweise mit Quecksilber gefüllten Rohrsystem, mit einer von dem Hauptrohr (S) sich ab-

   zweigenden, als Pumpenstiefel dienenden Erweiterung (d), in welcher das Quecksilber sowohl als Pumpenkolben wie als Ventilverschlufs wirkt, und zwar nicht allein zwischen dem Pumpenstiefel und dem zu entleerenden Raum, sondern auch gegen die äufsere Luft hin.
2. 2. An Quecksilberluftpumpen der zu i. gekennzeichneten Art die Anordnung des in Verbindung mit dem Pumpenstiefel (d) und dem Recipienten (a) als Ventil wirkenden Barometerrohres (F)-, dessen freies Ende während der Saugeperiode in das in dem Recipienten α befindliche Quecksilber taucht, den Eintritt der äufscren Luft in den Pumpenstiefel (d) verhindert und somit einen dichteren Abschluss desselben nach dieser Seite hin bewirkt, während der Druckperiode

   aber die Evacuirung der angesaugten Luft vermittelt.

   An Quecksilberluftpumpen der zu i. gekennzeichneten Art die Anordnung eines durch ein Rohr (r) mit dem Recipienten (a) und durch ein zweites Rohr (t"¹) mit dem Hauptreservoir (C) verbundenen Hülfsreservoir (b), welches einen gewissen Quecksilberüberschufs enthält, der zu Ende der Saugeperiode durch das Rohr i² nach dem Hauptreservoir C übertritt und während der Druckperiode durch den Pumpenstiefel d und das Rohr F getrieben wird, zum Zwecke, die an den Wandungen des Pumpenstiefels d noch etwa anhaftenden Luftbläschen mit sich zu reifsen und so die Erzielung eines fast absoluten Vacuums zu ermöglichen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.