Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Quecksilbersehaltern und anderen eine Flüssigkeit enthaltenden Apparaten. Flüssigkeitsschalter, insbesondere Queck silberschalter, besitzen gewöhnlich ein luft dicht abgeschlossenes Gefäss, innerhalb dessen sich die Flüssigkeit im Vakuum oder in einer den Lichtbogen unterdrückenden Atmosphäre befindet. Bekanntlich üben Wasserdampf, Sauerstoff und andere Verunreinigungen, die in dem Gefäss infolge seiner Berührung mit der Luft während der Herstellung vorhanden sein mögen, ausserordentlich schädlichen Ein fluss aus, und es wurde daher auf ihre Be seitigung grosse Sorgfalt gelegt.
Bisher wurde gewöhnlich in der Weise verfahren, dass das Gefäss an ein Entlüftungssystem angeschmol- zen wurde und sich während der Entlüftung in einem Ofen befand. Durch die vereinigte Wirkung des Vakuums und der Erhitzung der Gefässwände wurden aus diesen die okkludierten Gase, Wasserdampf und andere Verunreinigungen ausgetrieben. Dann wurde Wasserstoff in das Gefäss eingeführt, um es auszuspülen, und das Gefäss von neuem ent- lüftet. Dies wurde mehrere Male wiederholt, wobei die Erhitzung während dieser Vor gänge fortgesetzt wurde.
Dann wurde Queck- silber von einer andern Stelle des Vakuum systems aus in das Gefäss eingeführt. wäh- rend das Vakuum aufrechterhalten wurde. Hierauf wurde das Gefäss wieder erhitzt, und zwar bis zum Siedepunkt des Quecksilbers. gewünschtenfalls eine _ Gasfüllung, wie zum Beispiel Wasserstoff, eingelassen und das Gefäss abgeschmolzen. Dieses Verfahren war zeitraubend und ergab nur eine geringe Gleichförmigkeit des Produktes.
Es wurde nun gefunden, dass die ur sprüngliche Wärmebehandlung nebst Ent lüftung und Ausspülung ausgeführt werden kann während das Gefäss mit einem ersten Entlüftungssystem verbunden ist, das ar einer selbsttätig wirkenden Maschine vor gesehen sein mag, die die richt;ge Reihen folge der Operationen ergibt, und dass da: Gefäss dann auf Raumtemperatur oder noch niedriger abgekühlt und mit Stickktoff von Atmosphärendruck gefüllt werden kann, be vor es von der Maschine abgenommen wird.
Dann kann die richtige Menge Quecksilber eingeführt werden, wobei dieses ein gleiches Volumen Stickstoff verdrängt. Hierauf kann der Schalter auf ein zweites Entlüftungs system gesetzt werden, das vorzugsweise wie der in einer selbsttätig wirkenden Pump maschine besteht, die die abschliessenden Teilschritte, wie Erhitzen, Entlüften, Spülen und Füllen mit dem gewünschten Gas aus führt, worauf das Gefäss wie bisher abge schmolzen wird.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass, wenn das Ansatzrohr, durch welches der Schalter entlüftet wird, genügend ver engt ist, die Diffusion der atmosphärischen Luft in dem innerhalb des Gefässes befind lichen Stickstoff selbst beim Verstreichen mehrerer Stunden vernachlässigbar gering ist, infolge des Umstandes, dass' das spezifi sche Gewicht von Stickstoff nur sehr wenig grösser ist als dasjenige von Luft. Es ist daher nunmehr sehr gut möglich, jeden ein zelnen Schalter vor dem Zuschmelzen des Gefässes auszuproben, um sicherzustellen, dass die richtige Menge Quecksilber eingefüllt ist.
Hierdurch werden manche Mängel beseitigt, die sich sonst bei der Sehlussprüfung heraue- stellen. Ausserdem wird grosse Einheitlich keit des Produktes erzielt, da jeder Schalter genau so wie jeder andere behandelt wird.
Bei der Herstellung eines Quecksilber schalters gemäss der bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung wird ein mit An satzrohr versehenes Schaltergefäss auf eine selbsttätige Pumpmaschine aufgesetzt. Diese Maschine hat 'einen absatzweise umlaufenden, wassergekühlten Kopf, der eine grössere An zahl geölter Gummiröhrchen zur gasdichten Verbindung mit den Ansatzrohren der Schaltergefässe besitzt. Beim Umlauf des Kopfes werden die Gefässe in einen Ofen ge bracht, wo sie genügend erhitzt werden, um alle okkludierten Gase und Wasserdampf auszutreiben.
Durch den Umlauf des Kopfes wird das Gefäss ferner mit einer Reihe von Bohrungen verbunden, durch welche die Ge fässe in abwechselnder Folge mit Vorvakuum, Feinvakuum und einem Spülgas, zum Bei spiel Wasserstoff, verbunden werden, und diese Entlüftung und Ausspülung wird meh rere Male wiederholt. Jedes Gefäss wird, wenn es sich der Stelle nähert, an der es von der Maschine abgenommen wird, durch ein Luft gebläse bis auf Raumtemperatur oder noch tiefer gekühlt, und bei der letzten Bohrung wird das entlüftete Gefäss mit Stickstoff bei Atmosphärendruck gefüllt.
Infolge der klei nen Öffnung im Ansatzrohr und infolge des Umstandes, dass Stickstoff nur eine wenig grössere spezifische Dichte als Luft hat, findet keine merkliche Diffusion von Luft in den Stickstoff hinein statt; das Gefäss kann daher nun vom Entlüftungssystem ohne schädliche Einwirkung entfernt werden. Dann lässt man Quecksilber, welches, um uner wünschte Verunreinigungen zu beseitigen, im Vakuum destilliert und in Wasserstoff atmosphäre aufbewahrt worden ist, in geeig neter Menge in das Schaltergefäss ein, wobei ein gleiches Volumen Stickstoff verdrängt wird.
Sodann wird der Schalter geprüft, um sicherzustellen, dass er innerhalb der zuläs sigen Grenzen arbeitet, um den Stromkreis zu öffnen oder zu schliessen, eine Prüfung, die bei den bisherigen Entlüftungsverfahren nicht möglich war. Nun wird das Schalter gefäss' auf eine zweite selbsttätig wirkende Pumpmaschine gebracht, die ähnlich der er sten .eingerichtet ist. Mit Rücksicht auf die Anwesenheit von Quecksilber muss das Ge fäss natürlich unterhalb des wassergekühlten Kopfes dieser Maschine aufgehängt werden.
Die Erhitzungsdauer ist herbei kürzer als auf der ersten Pumpmaschine und die Ofen temperatur derart, dass das Quecksilber nicht aus dem Schaltergefäss destilliert. Beim Um lauf des Kopfes der zweiten Maschine wird das Gefäss in abwechselnder Folge mit Vor vakuum, Zwischenvakuum und Endvakuum verbunden, um eine hohe Luftleere zu er zielen. Dann wird es vorzugsweise mit Was serstoff ausgespült und die Entlüftung und Ausspülung einigemal wiederholt. Wenn es sich der Stelle nähert, wo es von der Ma schine abgenommen werden soll, wird es wie der auf Raumtemperatur abgekühlt und Wasserstoff oder ein anderes, den Lichtbogen unterdrückendes Gas in das entlüftete Ge fäss bei einem Druck eingelassen, welcher etwas unter Atmosphärendruck liegt.
Hierzu dient beispielsweise ein Gasbehälter, der ständig einen Druck aufrecht erhält, der wenige cm, zum Beispiel 21/2 cm, unter Atmo sphärendruck liegt: Das Gefäss wird dann in der üblichen Weise abgeschmolzen und von der Maschine abgenommen. Die letzte Gas füllung kann unter Umständen fortgelassen werden.
Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Aus führungsform der zur Ausführung des Ver fahrens dienenden Einrichtung.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die erste Pumpmaschine, auf .welcher die Schalter gefässe entlüftet, ausgespült und mit Stick stoff gefüllt werden; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf dieselbe Maschine, wobei jedoch einzelne Teile ent fernt und das rotierende Ventil teilweise ab gebrochen ist, um die Rohrverbindungen zu zeigen; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf das um laufende Ventil der Maschine in grösserem Massstab; Fig. 5 ist .ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4;
Fig. 6 zeigt eine Ansicht des zum Destil lieren und Aufbewahren des Quecksilbers dienenden Apparates; Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die zweite Pumpmaschine, auf welcher die Schalter gefässe entlüftet, ausgespült, mit dem Licht bogen unterdrückenden Gas gefüllt und ab geschmolzen werden, unter Fortlassung ein zelner Teile; Fig. 8 ist eine schematische Ansicht der Rohrverbindungen; Fig. 9 zeigt das zum Abschmelzen die nende Gebläse auf der zweiten Maschine und Fig. 10 das fertige Schaltergefäss.
Die Grundplatte 1 der in Fig. 1 bis 5 dargestellten ersten Pumpmaschine trägt auf einer geeigneten Gleitfläche ein Genfer Ge triebe 2 und dieses seinerseits ein Speichen rad 3, das an seinem äussern Rand die hohlen Bogensegmente 4 trägt.
Von einem auf dem Speichenrad 3 zentral angeordneten Behäl ter 5 fliesst durch ein Rohr 6 Kühlwasser zu einem der Segmente 4, dann durch die Rohre 7 von .einem Segment zum nächsten und kehrt schliesslich durch ein Rohr 8 zu einem achsialen Punkt zurück, von wo aus es abgelassen ,wird. Das Zuflussrohr zum Be hälter 5 ist mit 9 bezeichnet.
Ein Motor 11 treibt über ein Reduzier getriebe 13 und Schnurla.uf 14 eine Schnecke 12 an, letztere das Schneckenrad 15. das auf gleicher Achse mit dem absatzweise wirkenden Getrieberad 16 sitzt, welches auf einem Segment gezahnt ist und ein Getrieberad 17 abwechselnd antreibt und sperrt. Dieses trägt einen Kurbel zapfen 18, der seinerseits das Genfer Ge triebe 2 abwechselnd antreibt und sperrt. Hierdurch wird der ständige Umlauf des Motors 11 in eine ruckweise Umdrehung der Bogensegmente 4 entgegen dem Uhrzeigersinn umgewandelt.
Auf der Grundplatte 1 ist, konzentrisch mit dem Genfer Getriebe 2 und eine zentrale Öffnung des letzteren durchsetzend, eine kreisförmige Platte 20 vorgesehen, die als feststehender Teil des umlaufenden Ventils dient und auf welcher die den beweglichen Teil des umlaufenden Ventils bildende, ähn liche Platte 21 ruht. Auf der letzteren ruht wiederum eine Brille 22, welche vom Genfer Getriebe 2 durch die Bolzen 23 mitgenommen wird und ihrerserits die umlaufende Ventil platte 21 mittelst der Zapfen 24 mitnimmt, so dass auch letztere mit dem Genfer Getriebe umläuft. Eine Hülse 25 sichert die konzen trische Lage der beiden Platten 20 und 21.
Die Platte 20 besitzt eine grössere Anzahl Bohrungen 2.6, die voneinander den gleichen Winkelabstand haben wie die Ruhestellungen des Genfer Getriebes 2. Die Platte 21 hat entsprechende Bohrungen 27, deren jede in jeder Ruhestellung mit einer Bohrung 26 zur Deckung kommt. Eine Reihe von Ölrillen \<B>2</B>8 dient zur Dichtung zwischen den Ventil platten 20 und 21.
Eine Reihe von "Öffnungen 30 mit dem selben Winkelabstand wie die Bohrungen 26 des umlaufenden Ventils durchsetzt die hoh len Segmente 4. Jede dieser Öffnungen 3(1 enthält eng eingepasst ein kurzes, dickwandi ges Rohrstück 31 aus Gummi, dessen beide Enden etwas elastisch zusammengezogen sind, zum Beispiel durch eine Gummischnur 32, um das Heraustreiben der in die Rohrstücke 31 einzuführenden Glasröhren zu verhüten. Dasselbe kann auch durch ein in die Mitte des Rohrstückes 31 eingefügtes kurzes Röhr chen von gleichem Durchmesser wie die ein zuführenden Glasröhrchen erreicht werden.
Die obere Öffnung jedes Rohrstückes 31 dient dazu, das Ansatzrohr 33 (Fig. 10) eines zu entlüftenden Schaltergefässes 34 aufzu nehmen; dieses Ansatzrohr -wird zwecks luft dichter Verbindung eingefettet. Das untere Ende jedes Rohrstückes 31 ist durch ein Röhr 35 mit einer Bohrung 27 der umlaufen den Ventilplatte 21 verbunden, und zwar auf einanderfolgende Rohrstücke 31 mit aufein- anderfolgenden Bohrungen 27. Auf diese Weise wird beim Umlauf des Genfer Ge triebes 2 jedes Gefäss 34 aufeinanderfolgend mit jeder der Bohrungen 26 verbunden.
Nunmehr sollen die Verbindungen dieser Bohrungen 26 beschrieben werden. Die bei den Bohrungen 26; die durch das umlaufende Ventil mit denjenigen Rohren 35 verbunden sein würden, welche in den in Fig. 2 mit -t bezeichneten Stellungen endigen, fehlen. Geht man von h'er im entgegengesetzten Uhrzeiger sinn weiter, so sind die be;den ersten Boh rungen 26, und jede folgende dritte Bohrung durch ein 1Jehrfach-T-Stück 37 und ein Rohr 38 mit einer passend angetriebenen Vakuum pumpe 39 verbunden, die genügend 'gross sein muss, um das ganze angeschlossene System während der Ruhepause des Genfer Getriebes 2 im wesentlichen zu entlüften.
Die dritte Bohrung 26 und jede weitere dritte Bohrung ist durch ein Hehrfach-T-Stück 41 und ein Rohr 42 mit einer zweiten Vakuumpumpe 43 verbunden, die so entworfen ist. dass sie das durch die erste Pumpe in den Schalter- gefässen 34 erzeugte Vakuum aufrecht erhält und verbessert. Die vierte Bohrung 26 und jede folgende dritte Bohiung, ausgenommen die letzte Bohrung, ist durch ein Mehrfach T-Stück 45 und ein Rohr 46 mit einem nicht dargestellten Wasserstoffbehälter bei unge fähr Atmosphärendruck verbunden.
Die letzte Bohrung 26 ist durch ein Rohr 48 mit einem Stickstoffbehälter bei Atmosphä rendruck verbunden.
Ein bogenförmig ausgebildeter Ofen 50, dessen Krümmung derjenigen der Segmente 4 entspricht, ist so angeordnet, dass sein Boden nahe der obern Wand der Segmente -t liegt, und erstreckt sich von einem Punkt zwischen der ersten und zweiten auf die Leerstellungen A folgenden Ruhestellungen entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn auf un gefähr 170 . Dieser Ofen 50 wird durch Flammen, die aus den mit Düsen versehenen Rohren 51 austreten, auf ungefähr 500 C erhitzt. Den Rohren 51 wird an jedem Ende durch die Rohre 52 ein Gemisch von Gas und Luft zugeführt. An der Decke des Ofens ist eine Abzugsöffnung 53 vorgesehen, um die Zirkulation der Gase zu gestatten.
Jedes Ende des Ofens 50 hat eine geeignete Öffnung für den Ein- bezw. Austritt der von den Segmenten 4 getragenen Schaltergefässe 34. und ein durchgehender Schlitz am Boden des Ofens gestattet den Durchtritt der Ansatz rohre 33.
Oberhalb der Öffnungen 30 erstreckt sich vom Ende des Ofens 50 bis zur Stellung @l eine. Luftleitung 55 mit. Öffnungen an der Unterseite über jeder Ruhestellung der Öff nungen 30, wodurch ein Luftstrom gegen die von den Segmenten 4 zugeführten Schalter körper 34 gerichtet wird, um sie zu küh len. Der Luftleitung 55 wird Luft durch einen 1iühler 56 zugeführt, in welchem die Luft durch befeuchtetes Gewebe streicht.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Queck- silberapparat trägt ein Ständer 60 eine Quecksilberblase 61 und eine hiermit verbun- Jene Kühlschlange 62. Unterhalb der letz teren befindet sich der Behälter 63. Eine Vakuumpumpe 64 ist mit einem zwischen der Kühlschlange 62 und dem Behälter 63 liegenden Punkt über ein Saugrohr 65 und die Leitung 66 verbunden. Die letztere ist so angeschlossen, dass sie das aus der Kühl schlange herunter fallende Quecksilber nicht auffängt.
Mit der Leitung 66 ist ein Queck- silbermanometer <B>6=i</B> mit eingeschmolzenen Kontakten verbunden, die so angeordnet sind, da-Q sie durch das Quecksilber geschlossen werden, wenn das Vakuum unter einen be stimmten Wert sinkt. In den Kontaktkreis sind eine Alarmglocke 68 und eine Batterie 69 eingeschaltet, so dass bei versagendem Va kuum ein Warnungszeichen ertönt und der Bedienungsmann die Quecksilberblase 61 ausser Betrieb setzen kann. Dieser fliesst Quecksilber ständig aus einem Behälter 70 zu, aus dem das Quecksilber durch den Baro meterdruck durch das Rohr 71 bis in die Blase 61 gehoben wird.
In Reihe mit einer Zuleitung 73 zum elektrischen Erhitzer der Blase 61 liegt ein Quecksilberschalter 72, der durch einen Schwimmer 74 im Behälter 70 gesteuert wird, und zwar wird, wenn der Quecksilberzufluss im Behälter 70 unter einen bestimmten Betrag sinkt, der Schalter 72 geöffnet und dadurch die Blase 61 ausser Betrieb gesetzt. Der Kühlschlange 62 fliesst Kühlwasser durch eine Leitung 75 zu und dann durch eine Leitung 76 ab.
Der Sammelbehälter 63, in welchem das destillierte Quecksilber angesammelt wird, ist durch ein Barometerrohr 77 mit dem obern Ende eines Sammelbehälters 78 verbunden. Das Überströmen des Quecksilbers zu diesem Sammelbehälter 78 wird normal durch den Druck der in diesem Behälter vorhandenen Wasserstoffatmosphäre verhindert. Der Was serstoff wird durch den Sperrhahn 79 und Leitung 80 zugeführt. Die Vakuumpumpe 64 ist gleichfalls mit dem obern Ende des Sam- melbehälters 78 verbunden, und zwar durch die Leitung 81 und den Sperrhahn 82, der normal geschlossen ist.
Um das Quecksilber vom Behälter 63 zum Behälter 78 zu schaf- fen, ist es notwendig, den Sperrhahn 79 zu schliessen und den Sperrhahn 82 zu öffnen, worauf das Quecksilber infolge der Schwer kraft nach der Kammer 78 fliesst. Wenn so eine genügende Menge hinübergeflossen ist, werden die Sperrhähne wieder in die nor male Stellung gebracht. Ein Sperrhahn 83, ein Rohr 84 und eine hohle Nadel 85 dienen dazu, Quecksilber aus dem Sammelbehälter 78 in das Schaltergefäss 34 einzuführen. Die Nadel _85 reicht dabei bis jenseits der Ein- sohnürung des Ansatzrohres 33.
In der Nähe des Quecksilber-Destillier- apparates ist ein zweiter selbsttätiger Pump und Spülapparat angeordnet, welcher dem jenigen der Fig. 1 bis 5 in mancher Be ziehung ähnlich ist, aber einige Abweichun gen aufweist, wie aus den Fig. 7 bis 9 er sichtlich ist. In diesem zweiten Apparat ist die Grundplatte mit 90 bezeichnet, das um laufende Speichenrad mit 91. Es ist in ähn- lich-er Weise gelagert und absatzweise an getrieben wie das Speichenrad 3 der ersten Pumpmaschine; diese Teile bedürfen daher keiner näheren Beschreibung.
An Seinem Aussenrande trägt das Speichenrad 3 die hoh len, bogenförmigen Segmente 92, die den Segmenten 4 ähnlich sind. Den Segmenten 92 wird Kühlwasser durch ein Rohr 93 zuge führt, und zwar fliesst dieses zunächst zu einem auf dem Speichenrad 91 ruhenden offe nen Tank 94, von dort durch das Rohr 95 zu einem der Segmente 92 und dann der Reihe nach durch die andern Segmente, dann durch das Rohr 96 zu einer achs'alen Stelle und schliesslich von dort nach einem Abfluss- rohr. Ferner ist auf der zweiten Maschine ein umlaufendes Ventil ähnlich -wie bei der ersten Maschine vorgesehen,
und die Bohrun gen der beweglichen Ventilplatte sind mit den Rohren 97 verbunden, die ihrerseits die Verbindung mit den obern Enden von Gummirohrstücken ähnlich den Cxumm;rohr- stücken 31 der Fig. 3 herstellen. Die CTlimml- rohrstiieke erstrecken sich durch die Seg mente 92 abwärts. Die untern Enden der Gümmirohrstücke nehmen die Ansatzrohre der Schaltergefässe 34 auf.
Die Anordnung ist also sehr ähnlich derjenigen der ersten Maschine; ein wesentlicher Unterschied ist nur, dass die Schaltergefässe 34 hier unter halb der Segmente 92 aufgehängt sind, wäh rend sie in der ersten Maschine oberhalb der Segmente 4 getragen werden.
Nunmehr sollen die Verbindungen der Bohrungen in der feststehenden Ventilplatte beschrieben werden. Diejenige Bohrung, wel che mit jenem Rohr 97 in Verbindung steht, welches beim Umlauf des Ventils in die in Fig. 8 mit B bezeichnete Stellung gelangt, in welcher das Schaltergefäss abgesehmolzeit wird, ist eine Leerbohrung, indem sie am Ventil abgeschlossen wird, und dasselbe gilt auch von den drei in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung folgenden Boh rungen.
Die nächste Bohrung und jede vierte folgende Bohrung ist durch das Mehrfach- T-Stück 100 und ein Rohr 101 mit einer Vakuumpumpe 102 verbunden, die so bemes sen ist, dass sie das gesamte angeschlossene System während der Ruhepause der Segmente 92 im wesentlichen entlüftet. Die nächst folgende und jede vierte weitere Bohrung ist durch das Mehrfach-T-Stück 103 und das Rohr 104 mit einer Vakuumpumpe 105 ver bunden, die genügend Kapazität hat, um das Vakuum aufrecht zu erhalten und zu ver bessern.
Die nächstfolgende und jede vierte weitere Bohrung ist durch .ein Mehrfach-T- Stück 106 und ein Rohr 107 mit einer dritten Vakuumpumpe 108 verbunden, die dazu dient, das Vakuum in dem vorher entlüfteten System aufrecht zu erhalten. Die restlichen Bohrungen, ausgenommen die letzte vor der Stellung B, sind durch ein Mehrfach-T-Stück 109 -und ein Rohr 110 mit e;nem Wasserstoff behälter verbunden. Die letzte Bohrung ist durch .ein Rohr 111 und ein besonderes Zw'schensystem mit dem Wasserstoffbehäl ter verbunden.
Der Wasserstoff strömt durch einen Erhitzer 112, wo er zwecks Be seitigung von Sauerstoff über glühendes Kup fer streicht, dann durch einen mechanischen Reinigungsapparat 113 und Ventil 114 zu dem Rohr 111. Von diesem führt en Zweig rohr zu einer Kammer 115, deren offener Boden durch Quecksilber 116. abgeschlossen ist. Die glockenförmige Kammer 115 ist durch ein über Rollen geführtes Seil 117 mit einem Gegengewicht 118 verbunden. Letz teres ist so gewählt, dass es das Gewicht der Kammer 115 genau ausgleicht, wenn der Wasserstoffdruck in der Kammer einige cm Hg, zum Beispiel 21/2 cm, geringer als Atmosphärendruck ist.
Der Steuerarm des Ventils 114 ist mit dem Seil 117 derart ver bunden, dass durch die Bewegung des Ka bels bei abnehmendem Druck in der Kam mer 115 das Ventil 114 geöffnet und hier durch der Druck in der Kammer erhöht wird bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist, wo durch das Seil 117 sich in seine normale Lage zurückbewegt und das Ventil 11.1 schliesst. Auf diese Weise wird jedem Schaltergefäss 34 unmittelbar vor dem Ab schmelzen Wasserstoff in sehr reinem Zu stand und bei dem gewünschten Druck zu geführt.
Auf der Grundplatte 90 ruht unterhalb der Segmente 92 ein Ofen 121 in solcher Lage, dass er jedes Schaltergefäss 34 ein schliesst, während es mit jeder der drei Va kuumpmpen 102, 105, 108 zum zweitenmal verbunden wird. Ein Schlitz 122 in der obern Ofenwand gestattet den Ansatzrohren 33 freien Durchtritt. Der Ofen 121 wird durch Flammen erhitzt, die aus Düsen eines Rohres 123 austreten, dem durch die Leitung 124 ein Gemisch von Gas und Luft zuge führt wird. Der Ofen wird auf einer Tem peratur gehalten, die gerade ausreicht, um die Temperatur der Schaltergefässe 34 gerade unterhalb jene zu bringen, bei welcher Quecksilber destilliert.
Ein Rohr 126 liefert Druckluft zu den Strahlgebläsen 125 und -127. Die Düsen<B>125</B> richten einen kühlenden Luftstrom gegen die Ansatzrohre 33 in jeder Ruhestellung inner halb des Ofens 121 und schützen dadurch die Gummirohrstücke, .in welche die Ansatzrohre 33 eingesetzt sind, gegen die Ofenhitze. Die Düsen 12.7 richten einen kühlenden Luft strom gegen die Schaltergefässe 34 in jeder Ruhestellung, von einer bald hinter dem Ofen liegenden angefangen bis nahe zur Ab schmelzstellung B. Hierdurch werden die Schaltergefässe 34 genügend gekühlt, so dass sie sich auf Raumtemperatur befinden, wenn sie die schliessliche Wasserstoffüllung erhalten.
Unter der Absehmelzstellung B ist auf der Grundplatte 90 eine Platte 128 (Fig. 9) befestigt, die ein Bolzen 129 lose durchsetzt., der sich in der Verlängerung des Ansatz rohres 33 des abzuschmelzenden Schalter gefässes 34 befindet. Der Bolzen 129 trägt die Abschmelzbrenner 130, deren Flammen von entgegengesetzten Seiten gegen das Ansatzrohr 33 etwas oberhalb des Schalter gefässes 34 konvergieren. Den Brennern 130 wird Gas und Sauerstoff über die Regulier ventile 131 und 132 in richtigem Verhältnis zugeführt.
Eine den Bolzen 129 umgebende Druckfeder 134 legt sich einerseits gegen die Platte 128 und anderseits gegen eine Schul ter des Bolzens 129 und hält dadurch die Brenner 130 in .ihrer Höchstlage. Ein Hand hebel 133, . der mit einem Ende auf der Unterseite der Platte-128 aufruht und an einem zwischenliegenden Punkt mit dem un tern Ende des Bolzens 129 verbunden ist, er möglicht, die Brenner 130 um einen Winkel von ungefähr 90 zu drehen und sie in dem durch die Zusammendrückbarkeit der Feder 134 gegebenen Masse zu senken.
Beim Betrieb der beschriebenen Einrich tung wird die erste Pump- und Spülmaschine in Betrieb gesetzt, indem alle Flammen an gezündet und die Motoren in Gang gebracht werden. Jedes der Rohrstücke 31 wird ent weder durch ein Schaltergefäss oder durch ein geschlossenes Röhrchen abgeschlossen. Jedes Schaltergefäss oder Röhrchen wird von den Rohrstücken 31 abgenommen, wenn es eine der Stellungen A erreicht, und daselbst das Einsatzrohr eines Schaltergefässes 34 ein gesetzt. Bei Umlauf der Maschine wird das Gefäss 34 2n die erste Pumpstellung ge bracht, welche unmittelbar vor dem Ofen 50 liegt.
Jede Undichtheit des Gefässes 34, -die die Erreichung des Vakuums unmöglich macht, wird durch ein finit dem Mehrfaeh- T-Stück 37 verbundenes Manometer ange zeigt, und es kann das betreffende Schalter gefäss unmittelbar gegen ein neues ausge tauscht werden. Die nächste absatzweise Be wegung des Genfer Getriebes ? bringt das Schaltergefäss 34 in den Ofen 50, dessen Tem peratur genügend hoch ist, um alle in den Glaswänden des Gefässes okhludierten Gase herauszutreiben.
Dann wird es in aufeiii- anderfolgenden Schritten mit dem Mehrfaeli- T-Stück 41 zwecks weiterer Entlüftung und mit dem Mehrfach-T-Stück 45 zwecks Spü lung mit Wasserstoff verbunden und hierauf in zyklischer Reihenfolge mit den genannten Mehrfach-T-Stücken 37, 41 und 45, und auf diese Weise wiederholt entlüftet und aus gespült.
Nach Durchlaufen ungefähr einer halben Runde tritt das Gefäss aus dem Ofen 50 heraus und wird durch die Kühlluftstrahlen aus dem Rohr 55 b's auf Raumtemperatur abgekühlt. während es schrittweise die letzte Ruhestellung A erreicht. In dieser letzten Stellung wird es durch das umlaufende Ventil mit dem Stek- stoffbehälter verbunden und mit Stielistoff bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur gefüllt. In der nächsten Ruhestellung wird das Schaltergefäss 34 von der Maschine ab genommen und ein anderes Schaltergefäss an seine Stelle eingesetzt.
Während dieser Be handlung des Gefässes 34 sind in die folgen den Rohrstücke 31 der Reihe nach jeweilig beim Erreichen einer der Stellungen A an dere Schaltergefässe 34 eingesetzt worden, von denen jedes den beschriebenen Zyklus von Operationen durchläuft.
Das mit Stickstoff gefüllte Schaltergefäss 34 ward dann in gewünschtem Masse mit Quecksilber<B>36</B> gefüllt, indem die hohle Na del 85 durch die Einsehnürung des Ansatz rohres 33 eingeführt und das Ventil 33 ge öffnet wird. Da das Quecksilber im Vakuum destilliert und in einer Wasserstoffatmo- sphäre aufbewahrt und unmittelbar in das Schaltergefäss eingeführt wird, so ist, keiner lei Verunreinigung des letzteren durch Sauer stoff, Wasser, Dampf odr-r ähnl'chc @ehäd- liehe Stoffe möglich.
Da ferner der Stick stoff annähernd dieselbe Dichte wie die atmo sphärische Luft hat, diffundiert letztere nicht in merklichem Masse durch die Einschnürung des Ansatzrohres 33 nach dem Gefässinnern, und es wird letzteres während des Zeit raumes, während dessen es mit der offenen Luft in Verbindung steht, frei von schäd lichen Verunreinigungen gehalten. Gewünsch- tenfalls kann das Schaltergefäss 34 in die sem Stande der Herstellung besichtigt und geprüft werden, um sicherzustellen, dass der richtige Betrag Quecksilber eingeführt ist, um die richtige Wirkungsweise zu gewähr leisten.
Nun wird die zweite Pump- und Spül maschine in Betrieb genommen, werden alle ihre Flammen angezündet und ihre Motoren in Gang gesetzt. Jede der Bohrungen wird entweder durch einen Schalterkörper oder durch den zugeschmolzenen Rohrstumpf eines abgeschmolzenen Schaltergefässes abgeschlos sen. Der von der Abschmelzstelle B kom mende Rohrstumpf wird auf einer der drei folgenden Ruhestellungen beseitigt und ein neues, mit Quecksilber gefülltes Schalter gefäss 34 an seine Stelle gesetzt.
Dieses wird beim Umlauf der Maschine zunächst mit dem Mehrfach-T-Stück 100 verbunden, wo es sorgfältig ausgepumpt wird, und dann der Reihe nach mit den Mehrfach-T-Stücken 103 und 106, wo das Vakuum aufrechterhalten bezw. verbessert wird. Der nächste Schritt verbindet das Schaltergefäss mit dem Mehr- fach-T-Stück 109, wodurch es mit Wasser stoff ausgespült wird. Der weitere Umlauf der Maschine bewirkt, dass diese Operationen zyklisch wiederholt werden, bis die letzte Stellung vor der Abschmelzstelle B erreicht ist.
Auf dieser wird das Schaltergefäss mit der Leitung 111 verbunden und erhält hier durch eine Wasserstoffüllung bei einem Druck, welcher einige cm, zum Beispiel 2i/2 cm, unter Atmosphärendruck liegt. Wäh rend des zweiten der beschriebenen Zyklen befindet sich das Schaltergefäss' 34 innerhalb des Ofens 121, in welchem es so hoch erhitzt wird, als ohne Destillation des Quecksilbers zulässig ist, um jede Spur von okkludierten Gasen oder Wasserdämpfen herauszutreiben.
Nach dem Austritt aus dem Ofen wird das Schaltergefäss durch Luft. aus den Düsen 127 gekühlt, so dass es sich auf Raumtemperatuz befindet, wenn es die schliessliche 'Wasser stoffüllung erhält. Dann wird das Ansatz rohr 33 nahe dem Schaltergefäss 34 abge schmolzen, indem die Brenner 130 durch den Handgriff 133 in die hierfür geeignete Lag- gebracht werden, und das -abgeschmolzene Schaltergefäss abgenommen. Während des Be triebes ist mit jeder der Röhren 9 7 ein Schaltergefäss 34 verbunden, und jedes der letzteren macht der Reihe nach dieselben Teil operationen durch.
Nach Abnahme jedes Schaltergefässes wird der zugehörige Rohr stumpf 33 aus der Maschine herausgezogen und an seine Stelle ein neues Schaltergefäss 34 gesetzt, welches nun in der früher be schriebenen Weise behandelt wird.
In manchen Fällen kann es wünschens wert sein, zur Unterdrückung des Licht bogens in den Quecksilberschaltern ein Ga,, wie Ammoniak, zu benutzen, insbesondere Ammoniumanhydrid. Dank der Dichte dieses Gases ist es möglich, es an Stelle der Stick stoffüllung zu benutzen, und es kann in diesem Falle das Schaltergefäss unmittelbar nach Einführung des Quecksilbers abge schmolzen werden, in welchem Falle das Pumpen und Ausspülen auf der zweiten Ma schine fortfallen.
Anstatt sämtliche Teilschritte maschinell durchzuführen, ist es auch möglich, dass eiii Teil dieser Teilschritte von Hand vorge nommen wird, um den Erfordernissen beson derer Herstellungsbedingungen zu entspre chen. Das gesamte Verfahren kann ausser bei Quecksilberschaltern auch bei ähnlichen Ap paraten mit Vorteil benutzt werden, bei wel- cben eine Flüssigkeit in ein Gefäss eingeführt werden muss, aus welchem Sauerstoff, 'Was serdampf oder andere unerwünschte Ver unreinigungen beseitigt sein und nicht wieder Zutritt haben sollen.
Auch können, statt Stickstoff oder Ammoniakgas andere Gase von ungefähr gleicher Dichte benutzt werden, um das Gefäss während der Zeit zu füllen, während deren es mit der atmosphärischen Luft in Verbindung ist, und ebenso sind mannigfaltige andere Abänderungen in den einzelnen Verfahrensschritten und in dem be nutzten Aparat möglich.
PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung von Queck silberschaltern und andern, eine Flüssigkeit enthaltenden Apparaten, dadurch gekenn zeichnet, dass die entlüfteten und von Ver unreinigungen befreiten Gefässe mit einem Gase, dessen Dichte ungefähr gleich der jenigen der atmosphärischen Luft ist, auf Atmosphärendruck gefüllt und mit der äussern Atmosphäre in Verbindung gebracht werden, worauf die Füllflüssigkeit in die Gefässe unter Verdrängung eines Teils des Füllgases eingeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Füllgas Stickstoff benutzt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Füllgas ein den Lichtbogen unterdrückendes Gas benutzt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Gefässe nach Einfüllung der Füllflüssigkeit noch mals entlüftet und ausgespült und dann abermals mit einem den Lichtbogen unter drückenden Gas gefüllt werden.
Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass als lichtbogenunter- drückendes Gas Axnmoniakgas benutzt wird.
Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fällflüssigkeit vor Einfüllung in das Gefäss gereinigt wird. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2, 3 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gefässe nach Ein füllung des Füllgases und der Füllflüssig keit zugeschmolzen werden.