DE684664C - Vakuum-Absperr-Vorrichtung - Google Patents

Description

Zum Abschluß von Vakuumleitungen bedient man sich sog. Barometervakuumverschlüsse, die aus einem Barometerrohr bestehen, an das die abzuschließende Leitung angeschlossen ist, und das in einen mit Flüssigkeit, regelmäßig Quecksilber, gefüllten Behälter taucht. Derartige Verschlüsse werden beispielsweise in Pumpenaggregaten verwendet, die aus einer Diffusionspumpe und einer vorgeschalteten Vorvakuumpumpe (rotierende ÖUuftpumpe) bestehen. Der Barometervakuumverschluß liegt dann zwischen den beiden Pumpen in der Weise, daß die von der Diffusionspumpe kommende Druckleitung an das Barometerrohr und die zur Vorvakuumpumpe führende Saugleitung an den Behälter angeschlossen ist, in den das Barometerrohr hineinragt und der bei dieser Ausführung geschlossen ist. Der Verschluß hindert bei Ausfall der Vorvakuumpumpe einen Übertritt von Luft in das Hochvakuum. Das ist von besonderer Bedeutung bei Pumpenaggregaten an Großgleichrichtern.

Abb. ι bis 3 zeigen schematisch die Ausführung der bekannten Verschlüsse. ■

Eine Diffusionspumpe 1 in Verbindung mit einer Vorvakuumpumpe 2 dient zur Evakuierung eines Rezipienten 3, beispielsweise eines Großgleichrichters. Zwischen 1 und 2 liegt der Barometervakuumverschluß 4. Dieser besteht gemäß Abb. 2 und 3 aus einem an die Druckleitung S der Diffusionspumpe 1 angeschlossenen Barometerrohr 6, welches in das in einem geschlossenen Behälter 8 befindliche Quecksilber 7 eintaucht. Der Behälter ist bei 9 an die Saugleitung der Vorvakuumpumpe 2 angeschlossen.

Ist die Vorvakuumpumpe außer Betrieb (Abb. 2), so herrscht im Behälter 8 Atmosphärendruck, und das Quecksilber steigt im

Rohr 6 bis zur Stelle io und schließt das Vakuum völlig dicht ab. Die Eintauchtief eg des Rohres 6 in das Quecksilber 7 darf in diesem Zustande ein bestimmtes Maß nicHt^: unterschreiten, damit bei Erschütterungen rfe's' " Quecksilberspiegels Il im Behälter 8 nicfit Luft in das Rohr 6 von unten eintreten kann". Arbeitet die Vorvakuumpumpe (Abb. 3), so sinkt der Quecksilberspiegel im Rohr 6 bis »ο an dessen untere Mündung, Der Spiegel im Behälter 8 dagegen steigt, so daß die Eintauchtiefe jetzt gleich h ist. ;

Während des Pumpens erzeugt der Barometerverschluß einen Drosselwiderstand, • 5 dessen Größe von der Eintauchtiefe h abhängt. Da h erheblich größer ist als g, ist der Drosselverlust beträchtlich. In der Druckleitung der Diffusionspumpe herrscht somit ein erheblich größerer Druck als in der Saugleitung der Vorvakuumpumpe. Man ist daher genötigt, besonders leistungsfähige Diffusionsputnpen zu verwenden, die gegen einen Druck von mehr als ι ο mm Hg zu arbeiten vermögen. Die Abhängigkeit der Eintauchtiefe des ,Barometerrohres vom Verhältnis der Drücke auf beiden Seiten des Verschlusses steht somit bei den bekannten Einrichtungen gerade im Gegensatz zu dem Erstrebenswerten. Um die Eintauchtiefe des Barometerrohres bei 3<J Ausfall einer beispielsweise angeschlossenen Vorvakuumpumpe zu vergrößern, wurde bereits vorgeschlagen, die eintauchende Mündung mit einem Flansch zu versehen oder auch die Flächenanziehung zwischen derRohroberfläche und der Absperrflüssigkeit auszunutzen. Die vorliegende Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß nicht nur die Vergrößerung der Eintauchtiefe bei nichtarbeitender Vorvakuumpumpe anzustreben ist, sondern auch die Verkleinerung der Eintauchtiefe bei arbeitender Pumpe. Gemäß der Erfindung ist daher das eintauchende Rohrende ■: mit seiner Mündung in der Senkrechten derart in Abhängigkeit vom Verhältnis der Drücke in der abzuschließenden Leitung und in dem Flüssigkeitsbehälter beweglich, daß die Eintauchtiefe bei zunehmendem Druck in dem Flüssigkeitsbehälter größer und um-.gekehrt bei abnehmendem Druck in dem Be-Halter kleiner "wird. Auf das Beispiel der Abb. ι angewendet, erhält man somit durch die Erfindung bei Ausfall der Vorvakuumpumpe eine große Eintauchtiefe, die eine große Sicherheit gegen Lufteintritt bei Erschütterungen bietet, und ■ eine kleine Eintauchtiefe bei arbeitender Vorvakuumpumpe, die den Drosselwiderstand des Verschlusses so weit herabsetzt, daß der Drack, gegen den die Diffusionspumpe arbeitet, kleiner wird als io mm Hg, so daß man mit wesentlich einfacheren Diffusionspumpen arbeiten kann.

Abb. 4 und 5 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, . Abb. 6 einen Schnitt durch den unteren • .Teil der Vorrichtung in den Einzelheiten und -;>', Abb. 7 schematisch ein zweites Ausfüh-.fjrungsbeispiel.

Bei der Vorrichtung nach Abb. 4 und 5 ist das Barometerrohr 6 im oberen Teil 12 schraubenförmig gewunden, so daß es in axialer Richtung federn kann. Am unteren Ende ist eine Glocke 13 angeschlossen. Die Teile sind so bemessen, daß bei nichtarbeitender Vorvakuumpumpe (Abb. 4) die Glocke 13 tief in das Quecksilber 7 eintaucht, so daß g groß wird. Arbeitet dagegen die Vorvakuumpumpe (Abb. 5), dann vermindert sich die Eintauchtiefe bis zu einem bestimmten kleinen Betrage h, so daß der Drosselwiderstand beträchtlich herabgesetzt wird. Die Eintauch- So tiefe ist außer von dem Druckverhältnis noch von dem Eigengewicht und dem Auf trieb des Barometerrohres und ferner beispielsweise von der Kraft der Feder 12 abhängig.

An Stelle der Windungen des Rohres 6 kann auch ein Hohlfederkörper mit axial zusammendrückbarer zylindrischer Wandung treten. Man ist indessen nicht einmal auf Federkräfte angewiesen, kann vielmehr allein Auftrieb und Gewicht des eintauchenden Rohres öder der Glocke benutzen, indem man zwischen das eintauchende Rohr und den Leitungsanschluß z. B. einen Schlauch schaltet. Maßgebend für die Erfindung ist, daß das untere Rohrende mit seiner Mündung in der Senkrechten beweglich ist.

Der untere Teil der Vorrichtung kann gemäß Abb. 6 aus einem dünnwandigen Srahlzylinder 14 mit starkwandiger Stirnwand 15 und einem daran angeschweißten dünnwandi- '°o gen Stahlrohr 16 bestehen, das oben z. B. in eine Rohrfeder übergeht. Anschläge 17, die am Boden des Behälters 8 befestigt sind, verhindern, daß der untere Rand 18 auf den Boden stößt. Kleine Vorsprünge 19 am Zylinder 14 geben der Glocke eine gewisse Führung an der Seitenwand des Behälters 8 mit so viel Spiel, daß sich die Glocke reibungsfrei bewegt.

An Stelle einer einfachen Schraubenfeder »«o sieht Abb. 7 ein winkelförmig gebogenes Rohr 6 vor, das aai den beiden Krümmungsstellen einige Windungen 20 enthält, so daß der waagerechte Teil 21 ,gewissermaßen als Hebelarm wirkt. Die Federung: ist hier besser als in Abb. 4 und 5. Das Gehäuse 22 ist dem Rohr 6 entsprechend geformt.

Ein Vakuumversehluß gemäß vorliegender Erfindung ist nicht nur für den allerdings häufigsten Fall der Einschaltung zwischen »20 eine Vorvakuumpumpe und eine Hochvakuumpumpe praktisch brauchbar. Er kann

in allen Fällen verwendet werden, wo es sich darum handelt, eine Saugleitung selbsttätig abzusperren, wenn die Saugwirkung aufhört. Denkt man sich beispielsweise in Abb. ι der Zeichnung an Stelle des Gleichrichters 3 irgendeinen Rezipienten und läßt man ferner die Hochvakuumpumpe ι fort, so würde der Vakuumverschluß 4 ein Mittel darstellen, den Unterdruck im Rezipienten 3 unter allen Umständen zu erhalten, auch wenn die Pumpe 2 ausfällt. Der Vakuumverschluß arbeitet daher ganz allgemein gewissermaßen als Rückschlagventil.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vakuum-Absperr-Vorrichtung für einen zu evaliuierenden Apparat zu dessen vakuumdichtem Abschluß gegen eine Entlüftungspumpe, insbesondere als Abschluß zwischen Hoch- und Vorvakuumpumpe für Gleichrichteranlagen, bestehend aus einem Barometerrohr, das mit seiner Mündung in einen mit einer Absperrflüssigkeit gefüllten Behälter taucht, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß das Barometerrohr in Abhängigkeit der innerhalb und außerhalb von ihm herrschenden Drücke derart gehoben und gesenkt wird, daß die Eintauchtiefe bei zunehmendem Außendruck größer und bei abnehmendem Außendruck kleiner wird.
2. 2. Vakuum-Absperr-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit des Barometerrohres durch Einschaltung schraubenförmiger nachgiebiger Windungen (12) in das Rohr hergestellt ist.
3. 3. Vakuum-Absperr-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit der Rohrmündung durch eine winkelförmige Biegung des Rohres (6) mit einigen Windungen (20) an den Krümmungsstellen hergestellt ist.
4. 4. Vakuum-Absperr-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Absperrflüssigkeit eintauchende Mündung des Barometerrohres glockenförmig ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen