DE56243C - Vorrichtung zum selbsttätigen Betriebe von Quecksilber-Luftpumpen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

'KLASSE 42: Instrumente.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbstthätigen Betriebe von Quecksilberluftpumpen jeder Art. In den meisten Fällen bewirkt man das Einströmen des Quecksilbers in die Luftpumpe dadurch, dafs man einen mit Quecksilber gefüllten Behälter auf- und niederbewegt.

Bei nahezu beendeter Füllung der Pumpe mufs das Einströmen des Quecksilbers sehr behutsam erfolgen, und gerade an diesem Umstände , welcher bei vorliegender Erfindung ganz besonders berücksichtigt wurde, sind bisher zahlreiche Versuche gescheitert, den Betrieb der Quecksilberluftpumpen auf mechanischem Wege auszuführen.

Verschiedentlich hat man auch bereits versucht, das Heben des Quecksilbers durch Entlüften eines mit dem Quecksilber in Verbindung stehenden Raumes zu bewerkstelligen (z. B. D. R. P. No. 20999), ^onne indessen zu einem befriedigenden Ergebnifs zu gelangen.

Demgegenüber beruht die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Vorrichtung darauf, dafs das Quecksilber durch Anwendung eines beliebigen Ueberdruckes in die Pumpe hineingetrieben wird und lediglich infolge seiner eigenen Schwere wieder aus der Pumpe austritt, indem sich die verdichtete Luft mit der äufseren Atmosphäre ausgleicht.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dafs der äufsere Quecksilberbehälter einmal mit einer Druckleitung und das andere Mal mit der atmosphärischen Luft in Verbindung gebracht wird.

Auf der Zeichnung ist eine derartige Vorrichtung dargestellt worden.

Fig. ι zeigt die mit einer Topler'sehen Quecksilberluftpumpe verbundene Vorrichtung in der Seitenansicht, während die Fig. 2 bis 6 verschiedene Einzelheiten veranschaulichen.

In Fig. ι ist das Gehäuse A der Luftpumpe mit dem Quecksilberbehälter B durch einen kurzen biegsamen Schlauch C verbunden.

Der Quecksilberbehälter B ruht auf einer Wippe D, welche mit geringem Spielraum um ihre Achse d drehbar ist und. an ihrem entgegengesetzten Theil einen Hebelarm D¹ mit Gegengewicht D² trägt. Letzteres kann sich zwischen den beiden Stellringen d¹ und d² frei hin- und herbewegen und legt sich je nach der Stellung der Wippe an den einen oder anderen Stellring an.

Von dem Quecksilbergefäfs B führt der Schlauch E zu einem Dreiweghahn F und kann durch diesen abwechselnd mit einer beliebigen Druckleitung oder mit der atmosphärischen Luft verbunden werden.

Der Einfachheit wegen ist angenommen worden, dafs der Rohransatz f¹ mit einer Leitung für verdichtete Luft und der Rohransatz /² einfach mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht.

Seinem Grundwesen nach ist das Spiel der Pumpe nun folgendes:

Oeffnet man bei der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung der Wippe die Druckleitung, so veranlafst der nun auf das im Gefäfs B befindliche Quecksilber wirkende Ueberdruck, dafs das Quecksilber in der Pumpe aufsteigt. Ist die Pumpe gerade völlig mit Quecksilber gefüllt, so erlangt das am Stellring d^l anliegende Gegengewicht Z)² das Uebergewicht

über das noch im Gefä'fs B vorhandene Quecksilber, und die Wippe D schlägt infolge dessen um.

Da aber der Dreiweghahn F mit der Wippe D durch Vermittelung des Armes g und der Stange G verbunden ist, so wird gleichzeitig der Dreiweghahn umgestellt und der Behälter B durch den Rohransatz /² mit der atmosphärischen Luft in Verbindung gebracht.

Beim Umlegen der Wippe gleitet auch das Gegengewicht D² infolge seines Eigengewichts auf dem Hebelarm D¹ bis gegen den Stellring d"².

Das in der Pumpe befindliche Quecksilber sinkt nun durch sein eigenes Gewicht in den Behälter B zurück, wodurch nunmehr das Quecksilbergefäfs B das Uebergewicht über das am Stellring d² anliegende Gegengewicht D² erhält, so dafs die Wippe wieder umschlägt.

Die selbsttätige Verschiebung des Laufgewichts ist deshalb erforderlich, weil die Wippe das eine Mal bei gefülltem und das andere Mal bei leerem Gefäfs bei einer kleinen Veränderung der Menge des Quecksilbers umschlagen mufs. Die Verschiebung des Laufgewichts ist also eine durch die Pumpe selbst bewirkte Veränderung der statischen Momente.

Nach dem Wiederumschlagen der Wippe ist der Behälter B nun wieder mit der Druckleitung verbunden, weshalb sich das beschriebene Spiel nun einfach wiederholt.

Wie bereits oben erwähnt wurde, kommt es nun auch vor allem darauf an, dafs das letzte Einströmen von Quecksilber in die Luftpumpe ganz allmälig erfolgt, während das vorherige Einströmen im Interesse eines schnellen Auspumpens sehr schnell erfolgen kann.

Es wird dies einfach dadurch erreicht, dafs der Dreiweghahn kurz vor beendetem Einströmen so gestellt wird, dafs nur noch eine wesentlich langsamere Druckzunahme im Quecksilbergefäfs stattfindet.

Zu diesem Zweck ist ein um den Punkt h drehbarer Hebelarm H vorgesehen, an dessen einem Arm sich das verstellbare Gewicht H¹ befindet, während der andere Arm unter den mit dem Quecksilbergefäfs B belasteten Theil der Wippe D fafst.

Das Laufgewicht H¹ wird nun so eingestellt, dafs es in dem Augenblick niedersinkt , wo die Luftpumpe mit Quecksilber nahezu gefüllt ist, wo also nur noch ein bestimmtes Quecksilbergewicht in dem Behälter B vorhanden ist. Durch das Niedersinken des Gewichts H¹ wird der Behälter B etwas gehoben und dadurch der Dreiweghahn theilweise geschlossen.

Die Bewegung des Hebels H wird durch den Anschlag h¹ und die Bewegungen der Wippe werden durch die Anschläge o¹ und o² begrenzt.

Demzufolge kann man das letzte Quecksilber von einem beliebigen, durch das Laufgewicht H¹ veränderlichen Zeitpunkt ab ganz sanft in die Luftpumpe eintreten lassen, so dafs also ein Zerschlagen der Pumpe durch das Quecksilber vermieden wird.

Die beschriebene Hebelvorrichtung HhH¹ könnte man auch durch eine auf die Wippe einwirkende Regulirfeder oder dergleichen ersetzen.

Mit der beschriebenen Wippe kann man nach Belieben auch mehrere Pumpen in Verbindung bringen.

Die Art der Erzeugung des erforderlichen Ueberdruckes ist für das Wesen der vorliegenden Erfindung völlig gleichgültig.

In Fig. 2 ist z. B. dargestellt, wie man die Vorrichtung einfach ■ durch Anschlufs an die Wasserleitung betreiben kann.

Zwischen den Dreiweghahn und das Quecksilbergefäfs B wird dann ein Windkessel gebracht. Derselbe besteht aus einem Gefäfs K, durch dessen Verschlufsstopfen zwei Rohre I¹ und Z² hindurchgehen.

Das Gefäfs K ist theilweise mit Wasser gefüllt, in welches das an den Dreiweghahn F angeschlossene Rohr Z² hineinragt, während dies bei dem durch einen Schlauch C¹ mit dem Behälter B verbundenen Rohr I¹ nicht der Fall ist.

Die Oberfläche des im Windkessel befindlichen Wassers wird zweckmäfsig mit einer Oelschicht k¹ bedeckt, um das Eintreten von Wasserdämpfen in die Pumpe zu verhüten.

Wird nun die Wasserleitung aufgedreht, so wird in dem Windkessel ein Ueberdruck erzeugt, welcher das Quecksilber in die Pumpe hineintreibt. Durch Umlegen der Wippe wird dann der Dreiweghahn umgestellt, und es findet eine Druckausgleichung zwischen dem Windkessel und der Atmosphäre statt, wobei das hineingedrückte Wasser aus dem Rohransatz f² wieder austritt.

Aufserdem ermöglicht die Eigenart der beschriebenen Vorrichtung, die kleinen Luftbläschen sehr einfach und zweckmäfsig selbstthätig in ein Vacuum zu schaffen und nach dem Ansammeln einer gewissen Menge derselben sie insgesammt in die Atmosphäre zu bringen.

Zu diesem Zweck ist es nur nöthig, das Moment des Laufgewichts von Zeit zu Zeit für einen Hub zu verkleinern. Man schafft dann nur etwa jedes zehnte Mal die Luft ganz aus der Pumpe heraus, während sie für die übrigen Male durch ein geringeres Ansteigen des Quecksilbers nur in ein zwischen der Pumpe A und der Barometerröhre % angeordnetes Vacuum V geschafft wird.

Zu diesem Zweck ist folgende Einrichtung getroffen:

Mit dem Gleitgewicht D² ist ein Zahnrad e mit zehn Zähnen verbunden, und an dem Gestell der Wippe ist in beliebiger Weise ein Arm m so angebracht, dafs das Zahnrad in leicht ersichtlicher Weise bei jedem Hub um einen Zahn weitergerückt wird, Fig. 3 und 4. Hierbei steht das Zahnrad e unter dem Einflufs einer Blattfeder e¹.

Mit dem Zahnrad e ist eine Scheibe ρ verbunden, welche eine Lücke enthält. Diese Lücke ist gerade so grofs, dafs bei jedem zehnten Hub ein an dem Stellring d^l angebrachter Stift p¹ hineingleitet, Fig. 5, während dieser sich sonst gegen den Umfang der Scheibe ρ legt, Fig. 6.

Hierdurch erreicht man in leicht verständlicher Weise, dafs bei jedem zehnten Hub eine gröfsere Menge Quecksilber in die Pumpe eintritt als bei den übrigen Hüben.

Während des Spiels der Pumpe wird dann die Luft stets neunmal in den Raum V und das zehnte Mal ganz aus der Pumpe herausgeschafft.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Vorrichtung zum selbsttätigen Betriebe von Quecksilberluftpumpen mittelst eines beliebigen Ueberdruckes, gekennzeichnet durch die einerseits das Quecksilbergefäfs B und andererseits ein sich selbstthätig verschiebendes' Gleitgewicht D² tragende Wippe, welche infolge der gröfseren oder geringeren Menge des im Gefäfs jB enthaltenen Quecksilbers selbstthätig umschlägt und mittelst des mit der Wippe verbundenen Dreiweghahnes das Gefäfs B einmal mit einer Druckleitung und das andere Mal mit der Atmosphäre in Verbindung bringt, wobei das Quecksilber nur infolge seiner Schwere aus der Pumpe wieder ausfliefst.

   Bei der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Vorrichtung die Anordnung eines auf die Wippe wirkenden Hebels H oder einer denselben ersetzenden Feder derart, dafs die Wippe theilweise umgestellt wird, sobald die Luftpumpe mit Quecksilber nahezu gefüllt ist, zu dem Zweck, durch Verengung der Zuströmungsöffhung das letzte Quecksilber ganz behutsam in die Pumpe eintreten zu lassen und so ein Zerschlagen der letzteren zu verhüten/

   Bei der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Vorrichtung die periodische Aenderung des Gegengewichtsmoments dadurch, dafs das Laufgewicht D² infolge der selbstthätigen Drehung eines Zahnrades bei jedem η ten Hube näher an die Achse der Wippe herankommt, zu dem Zweck, die vorher nur bis in das Vacuum V gepumpten Luftblasen in die Atmosphäre zu schaffen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.