DE72329C - Quecksilber - Luftpumpe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

in BROOKLYN (New-York).

Quecksilber-Luftpumpe.

In der Geifsler'schen Quecksilber - Luftpumpe wird aus dem Behälter, in welchem das Vacuum erzeugt werden soll, zunächst die Luft durch Quecksilber verdrängt. Dann wird diese Evacuationskammer am oberen Ende verschlossen und durch Senkung einer Quecksilbersäule ein Toricelli'sches Vacuum hergestellt.

Je gröfser die Evacuationskammer der Pumpe ist, um so gröfser ist die erforderliche Quecksilbermenge.

In der im Nachfolgenden beschriebenen Pumpe wird zur Verdrängung der Luft aus der Evacuationskammer ein in dieselbe eingeführter, aus festem Material gebildeter und mit Quecksilber umgebener Kolben benutzt. Dadurch wird die Nothwendigkeit, die ganze Evacuationskammer mit Quecksilber zu füllen, vermieden, die zum Betriebe erforderliche Quecksilbermenge bedeutend vermindert und die Leistungsfähigkeit der Pumpe in hohem Grade gesteigert.

Das Vacuumgefäfs A in Fig. 1 ist am unteren Ende offen. Es ist mit Hülfe der Winkelstützen ι am Gestell F befestigt und umfafst einen aus festem Material bestehenden Kolben P. Mit diesem ist ein concentrischer Mantel M unten fest verbunden. Der Zwischenraum zwischen M und P ist mit einer Quecksilbermenge Q versehen, in welche das untere Ende des Gefäfses A eintaucht. Der Kolben P kann zwischen den Gleitschienen 2 vermittelst der Pleuelstange 3 und des Krummzapfens 4 durch Drehung der Achse 5 geradlinig auf- und abbewegt werden.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Construction des Apparates ist vorausgesetzt, dafs mit der Quecksilber-Luftpumpe eine andere (in der Zeichnung nicht dargestellte) Hülfsluftpumpe verbunden sei, welche an das Rohr 6 angeschlossen ist und welche im Stande ist, in dem Vacuumgefäfs A und einem durch Rohr 8 mit demselben verbundenen (in der Zeichnung ebenfalls nicht abgebildeten) Recipienten den Luftdruck auf einige Millimeter oder Centimeter Quecksilberdruck zu reduciren.

Zwischen der Hülfspumpe und dem Vacuumgefäfs A ist der Hahn 9 eingeschaltet.

Hat der Kolben die in Fig. 1 angegebene Stellung und wird dann die Hülfspumpe in Thätigkeit gesetzt, während der Hahn 9 offen ist, so steigt das zwischen P und A befindliche Quecksilber, bis das höchste durch die Hülfspumpe herstellbare Vacuum erreicht ist. Die Niveaudifferenz h entspricht der jeweiligen Druckdifferenz zwischen der Atmosphäre und dem in A erzielten Vacuum.

Wird der Kolben gehoben, während die Hülfspumpe in Thätigkeit bleibt, so treibt er die in A vorhandene Luft durch Rohr 6 nach der Hülfspumpe hin aus. Die Quecksilbermenge des Apparates ist dabei so bemessen, dafs, wenn der Kolben seine höchste, in Fig. 2 wiedergegebene Stellung einnimmt, die durch die Hülfspumpe gehobene Quecksilbermenge ausreicht, um den Zwischenraum zwischen dem Kolben und dem Vacuumgefäfs vollständig auszufüllen und in die Bohrung des Hahnes 9 hinein- oder eine kurze Strecke durch dieselbe hindurchzutreten.

Claims (1)

1. Wird der Hahn g alsdann geschlossen und der Kolben gesenkt, so entsteht oberhalb des letzteren ein Toricelli'sches Vacuum. In diese Evacuationskammer strömt Luft aus dem Recipienten durch das Rohr 8 ein. Diese Luft wird durch ein erneutes Heben des Kolbens und rechtzeitiges Oeffnen des Hahnes 9 wieder durch Rohr 6 zur Hülfspumpe ausgetrieben, und das Spiel der Pumpe so oft wiederholt, bis der gewünschte Grad der Evacuation erzielt ist.

   Bei dieser Einrichtung steht das Quecksilber, wie ersichtlich, beständig in freier Verbindung von der Innenseite des Gefäfses A nach der Aufsenseite. Die Höhe h (Fig. 1) der im Innern von A barometrisch gehobenen Quecksilbersäule entspricht daher stets dem Druckunterschied zwischen der Atmosphäre und dem in A vorhandenen Vacuum. Die Weite und Höhe des Mantels M und die in demselben enthaltene Quecksilbermenge müssen den Dimensionen von A und P und der Hubhöhe des Kolbens entsprechend bemessen werden.

   Nach demselben Princip läfst sich eine Luftpumpe ausführen, bei welcher der Kolben P seine Lage dauernd beibehält, während das Vacuumgefäfs A auf- und abbewegt wird.

   Mehrere Pumpen der beschriebenen Art können von derselben Achse aus gleichzeitig betrieben werden.

   Der Hahn 9 zwischen A und 6 kann durch ein automatisches Ventil bekannter Construction oder auch durch ein geeignetes Flüssigkeitsventil ersetzt werden. Auch kann das Rohr 8, welches den Recipienten mit A verbindet, an einer höheren Stelle in A einmünden, als in der Figur angedeutet ist, wenn ein zweckmäfsig in 8 eingeschaltetes Ventil die Rückkehr der Luft zum Recipienten während der aufwärts gerichteten Bewegung des Kolbens verhindert.

   Die Höhe von A und P kann bei unveränderter Hubhöhe des Kolbens vermindert werden, wenn die Oberfläche des zwischen A und M befindlichen Quecksilbers einem geringeren Druck als dem der Atmosphäre ausgesetzt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dafs der ganze Apparat in ein luftdichtes Hohlgefäfs eingeschlossen wird, durch dessen Wandung die Röhren 6 und 8 und die Achse 5 luftdicht hindurchgeführt sind und in dessen Innerem ein partielles Vacuum hergestellt wird. In diesem Falle wird natürlich auch die Höhe der barometrischen Flüssigkeitssäule, welche zur Herstellung des Toricellischen Vacuums in A dient, entsprechend verringert.

   Die Pumpe kann andererseits auch so eingerichtet werden, dafs sie ganz ohne Mitwirkung einer Hülfspumpe arbeitet. Aendert man die Befestigung des Gefäfses A derart ab, dafs der Mantel M nach oben hin verlängert werden kann, so dafs sein oberer Rand höher liegt als der Hahn 9, und macht man denselben weit genug, um auch das Rohr 8 mit zu umfassen, so ist es nur nöthig, diesen Mantel, während der Kolben die Stellung Fig. 2 hat, mit Quecksilber zu füllen, um alle Luft aus dem Gefäfs A durch Hahn 9 auszutreiben. Durch Senken und Heben von P kann dann ganz analog wie bei der gewöhnlichen Geifsler'sehen Pumpe die Evacuation eines Recipienten ausgeführt werden.

   Die Capacität der beschriebenen Pumpe hängt von den Dimensionen ihrer Theile ab. Es hat keine Schwierigkeit, den Querschnitt der Gefäfse und die Hubhöhe des Kolbens so zu bemessen, dafs durch ein einmaliges Spiel des Kolbens ein Toricelli'sches Vacuum von 100 und mehr Litern Rauminhalt erzeugt wird. Diese aufserordentliche Capacität zeigt sogleich, in wie hohem Grade der Apparat den bisher gebräuchlichen Quecksilber - Luftpumpen an Leistungsfähigkeit überlegen ist. Neben dieser Capacität werden die Einfachheit der Construction , Schnelligkeit der Function und die im Verhältnifs zur Ausdehnung des erzielten Vacuums überaus geringe erforderliche Quecksilbermenge als besondere, durch die Einführung des festen Kolbens erzielte Vorzüge von den Erfindern hervorgehoben.

   Pat en τ-Anspruch:

   Eine Quecksilber-Luftpumpe, bei welcher die zur Herstellung eines Vacuums dienende barometrische Flüssigkeitssäule einen aus festem Material bestehenden und in die Evacuationskammer hineinreichenden Kolben bedeckt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.