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Metalldampfpumpe Die Erfindung bezieht sich auf Dampfstrahlpumpen,
die zum Entlüften von abgeschlossenen Räumen, z. B. von elektrischen Lampen, Radioröhren,
Röntgenröhren o. dgl., dienen.
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Die Pumpen arbeiten zweckmäßig mit Quecksilber, können aber auch mit
Metallen arbeiten, die bei Zimmertemperatur eine niedrigere Dampfspannung als-Quecksilber
haben. Sie sind derart gebaut, daß der zum Mitreißen des abzusaugenden Gases benutzte
Dampf durch Kondensation wieder in den Kessel zurückfließt und dort durch Erhitzung
wieder in Dampf verwandelt wird.
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!Wenn die Pumpen z. B. zum Entlüften von Glühlampen oder Radioröhren
verwendet werden, so kann es vorkommen, daß die Pumpe an eine undichte Lampe oder
Radioröhre angeschlossen wird, was zur Folge hat, daß das Gas oder die Luft in großer
Menge und mit ziemlich großer Geschwindigkeit durch die Pumpe in das Vorvakuum strömt.
Es hat sich gezeigt, daß bei dieser schnellen Strömung kondensierte Dampftropfen
nach dem Vorvakuum mitgerissen werden, was selbstverständlich für die hinter der
Pumpe eingeschaltete Vorvakuumpumpe sehr schädlich sein kann. Die Erfindung bezweckt
-die Schaffung einer Vorrichtung, die den kondensierten Dampf verhindert, in diese
Vorvakuumleitung zu strömen, ohne daß das Gas verhindert wird, dieses Vorvakuum
zu erreichen.
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Gemäß der Erfindung ist zwischen der Stelle, an der das Gas in den
Dampf tritt, und dem Vorvakuum ein Schirm angeordnet, der den gegen ihn fließenden
kondensierten Dampf in eine von der Vorvakuumleitung abweichende Richtung lenkt,
wobei der zwischen dem Schirm und den von ihm umgebenen Wänden vorhandene Durchgang
genügend groß ist, um das von der Pumpe abgesaugte Gas durchzulassen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht- der Schirm aus
einer mit der Üffnung nach unten gerichteten ringförmigen Rinne, gegen die das Gemisch
in Aufwärtsrichtung und Dahezu tangential in bezug auf die Rinne geworfen wird.
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infolge dieser Bauart wird der aus der Austrittsöffnung fließende
kondensierte Dampf, z. B. Quecksilber, gegen diese ringförmige Rinne gespritzt,
wodurch der Flüssigkeitsstrom in sich selbst zurückgeworfen wird, seine Geschwindigkeit
verliert und infolgedessen wieder in den Kessel Zurückfließt.
Dieser
Schirm kann in einer ringförmigen Kammer angeordnet werden, die künstlich gekühlt
wird, wobei der Schirm und eine der Wände der Kammer eine ringförmige Rinne bilden
und der Durchgang für die abgesaugten Gase genügend groß bleibt.
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Wenn nun z. B. eine undichte Lampe auf die Pumpe gesetzt wird, so
daß also ein kräftiger Gasstrom durch alle Teile der Pumpe fließt, so werden z.
B. die von diesem Strom mitgerissenen Quecksilbertropfen von dem Schirm aufgefangen,
während das abgesaugte Gas durch den Durchgang zwischen dem Schirm und den von ihm
umgebenen Wänden nach dem Vorvakuum entweichen kann.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung
beispielsweise erläutert.
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Fig. i ist eine Seitenansicht des Querschnitts der Pumpe und Fig.
2 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. i.
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Die in Fig. i dargestellte Quecksilberpumpe ist mit einem Kessel io
versehen, der mit Quecksilber gefüllt ist und mittels einer in die öffnung i i geschobenen,
jedoch nicht dargestellten elektrischen Heizvorrichtung erhitzt wird. Der durch
Erhitzung :erzeugte Quecksilberdampf steigt in der Röhre iz empor und entweicht
durch die ringförmigen Düsen 13 und 1q.. Die dadurch gebildeten ringförmigen Strahlen
sind imstande, ein. an die Hochvakuumleitung 15 angeschlossenes Gefäß zu entlüften.
Das Gemisch von Quecksilberdampf und Gas fließt an den gekühlten Wänden 16 entlang
abwärts in den Raum i 7, in den die Vorvakuumleitung 18 mündet. Durch die Berührung
mit den Wänden 16 kondensiert sich der Quecksilberdampf; das flüssige Quecksilber
saminelt sich im ringförmigen Raum 17 an und fließt dann durch Kanäle ig in den
Quecksilberkessel zurück, wo es von neuem erhitzt wird.
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Wenn das an die Hochvakuumleitung 15 angeschlossene Gefäß eine Undichtigkeit
hat oder Gas unter einem Druck von etwa i Atm. enthält, wird in einem gewissen Zeitraum
eine große Gasmenge durch die Pumpe fließen. Diese Menge kann so groß sein und sich
mit so großer Geschwindigkeit bewegen, daß Quecksilbertropfen, überhaupt kondensiertes
Quecksilber, durch die Vorvakuumleituug 18 mitgerissen wird. In der Pumpe ist nun
ein sogenannter Quecksilberfänger vorgesehen, der aus einer ringförmigen Kammer
2o besteht (s. auch Fig. 2), in der eine schräg abwärts geneigte ringförmige Scheidewand
oder ein Schirm?, 1 angeordnet ist. Dieser Schirm weist solche Abmessungen
auf, daß er noch einen bestimmten Durchgang 22 freiläßt, der eine Verbindung zwischen
dem Raum 17 und dem Vorvakuum herstellt. Auf die obere Fläche der ringförmigen Kammer
mündet die Leitung 23, die nach dem Vorvakuum führt und durch die das abgesaugte
Gas entweichen kann. Die Leitung 18, deren Öffnung 24 in die Kammer ?o mündet,
ist derart gerichtet, daß das Gemisch von Quecksilber und Gas aufwärts und in bezug
auf den Schirm 2 i in tangentialer Richtung gegen diesen geleitet wird. Dies hat
zur Folge, däß das flüssige Quecksilber sich mit großer Geschwindigkeit in der durch
den Schirm und die Wände der Kammer gebildeten Rinne zu drehen anfängt, seine Geschwindigkeit
verliert und infolgedessen in den Raum 17 zurückfällt. Das Gas, das das Quecksilber
hochgeführt hat, kann durch den ringförmigen Durchgang 22 nach der Leitung 23 entweichen
und auf diese Weise abgeführt werden.
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Der Schirm kann außer der in der Zeichnung dargestellten Gestalt noch
andere Formen annehmen; der Bau muß jedoch derart sein, daß das Quecksilber in eine
von der Vorvakuumleitung abweichende Richtung abgelenkt wird. und daß zugleich für
die abgesaugten Gase ein genügender Durchgang übrigbleibt. Es ist z. B. möglich,
die Rinne senkrecht oder schräg anstatt waagerecht anzuordnen; es ist auch möglich,
die Form der Rinne- von der Kreisform abweichen zu lassen: Es ist nicht unbedingt
notwendig, daß der Quecksilberfänger von außen künstlich gekühlt wird; -er kann
auch -an einer Stelle eingebaut sein, wo diese Kühlung unterbleiben kann. Der beschriebene
Quecksilberfänger kann für alle Arten von Quecksilberpumpen, sowohl Diffusions-
wie Kondensationspumpen, benutzt werden. Falls der Quecksilberfänger für Diffusionspumpen
benutzt wird, soll er zwischen dem Diffusionsspalt und dem Vorvakuum !eingebaut
werden. Bei Kondensationspumpen, bei denen meist eine Düse --vorhanden ist, wird
der Quecksilberfänger zwischen der Düse und dem Vorvakuum angeordnet.