AT365499B - Verfahren und vorrichtung zur durchflusskontrolle von schweissgasen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchflusskontrolle von Schweissgasen, insbesondere Schutzgasen, unter Verwendung von vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderern, Gasmengenmesseinrichtungen, Drosselventilen und Schweisseinrichtungen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Es ist bekannt, dass bei der Versorgung von   Schweiss- und Schneideinrichtungen   mit Schutzgas an den Gasentnahmestellen, beispielsweise   Hochdruckgasflaschen   oder Rohrleitungsanschlüsse, Druckminderer verwendet werden. Derartige Druckminderer werden zumeist zur Kontrolle der Gasdurchflussmenge mit Einrichtungen zur Gasmengenmessung entweder mit Schwebekörpermessrohren oder mit in Mengeneinheiten geeichten Manometern kombiniert. Bei solchen Schweisseinrichtungen, die ständig mit unveränderlichem Schutzgasdurchfluss arbeiten, ist es üblich, lediglich den Schutzgasdruck zu kontrollieren, der bei vorgegebener Bauart   und-grosse   der Schweisseinrichtung einem bestimmten Nenndurchfluss entspricht.

   Die mit Mengenmesseinrichtung kombinierten Druckminderer sind so ausgebildet, dass die Durchflussmenge des Schutzgases durch die Veränderung des Arbeitsdruckes der letzten Druckmindererstufe mittels einer Stellschraube eingestellt wird. Druckminderer und Mengenmesseinrichtung können in einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet oder aus getrennten Baueinheiten kombiniert werden, wobei die Mengenmesseinrichtung stets dem Druckminderer in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist. Bei diesem seit Jahrzehnten unverändert beibehaltenen Bauprinzip wird der Gasdruck innerhalb der Mengenmesseinrichtung je nach dem gewünschten Gasdurchfluss zwischen 0 (kein Durchfluss) und einem Maximalwert von etwa 2 bar variiert. 



   Die den Druckminderern mit Mengenmesseinrichtung nachgeschalteten Schweisseinrichtungen sind von sehr unterschiedlicher   Bauart-und-grosse,   so dass auch der Strömungswiderstand innerhalb der gasführenden Elemente der Schweisseinrichtungen sehr unterschiedlich ist. Der durch diesen Strömungswiderstand hervorgerufene Staudruck wirkt bis in die Mengenmesseinrichtung des Druckminderer hinein, so dass sich die Messbedingungen unkontrolliert verändern. Messeinrichtungen zeigen nur beim Eichdruck die wirkliche Durchflussmenge der Schutzgase an. 



   Bei einem zu grossen oder zu kleinen Schweissgasverbrauch kommt es zu einer Verschlechterung der technologischen Bedingungen oder zu erheblichen Gasverlusten. Zur Beseitigung dieses entscheidenden und bisher von der Fachwelt nicht erkannten Nachteils müsste prinzipiell mit zusätzlichem Aufwand die Mengenmesseinrichtung eines jeden Druckminderers in Verbindung mit der jeweiligen   Schweiss- oder   Schneideinrichtung nachgeeicht werden. 



   Durch die Erfindung sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchflusskontrolle von Schutzgasen geschaffen werden, die in der Lage sind. insbesondere beim Schutzgasschweissen die Stabilität der technologischen Bedingungen unter Vermeidung von Gasverlusten zu erhöhen. Dabei soll unter Verzicht eines zusätzlichen Aufwands eine Anzeige der tatsächlichen Gasdurchflussmenge durch Druckminderer mit kombinierter Mengenmesseinrichtung trotz unterschiedlicher nachgeschalteter Schweisseinrichtungen gewährleistet sein. 



   Erfindungsgemäss wird die Aufgabe der Erfindung beim eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, dass der mittels eines vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderers bereitgestellte. konstante und im Betriebszustand unveränderliche Gasdruck pl in seinem Absolutwert pl > n. (p2 +   1)   ist, wobei p2 der grösste zu erwartende Strömungswiderstand in den nachzuschaltenden Schweisseinrichtungen und 
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 und X der Adiabatenexponent des Gases ist, und das unter diesem konstanten Druck pl stehende Gas nachfolgend durch eine ebenfalls unter diesem Druck pl arbeitende Gasmengenmesseinrichtung geführt und anschliessend durch ein Drosselventil geleitet wird, welches im vollgeöffneten Zustand einen maximalen Strömungsquerschnitt Fmax (in mm2) = x.--freigibt, wobei V die maxi- 
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 male Durchflussmenge in l/min (im Normalzustand)

   und x ein von der Gasart abhängiger Faktor ist. 

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   Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt Fmax durch das Drosselventil selbst oder durch eine vor oder hinter dem Drosselventil angeordnete Blende mit vorzugsweise zylindrischer Bohrung eingenommen wird, wobei der Strömungsquerschnitt in den übrigen gasführenden Bauelementen zwischen Membrandruckminderer und Drossel bzw. Blende mindestens 10 mal grösser ist als der Strömungsquerschnitt Fmax, ausgenommen der Messspalt der Gasmengenmesseinrichtung. 



   Der Faktor x kann folgende Werte haben : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Gasart <SEP> x
<tb> Stickstoff <SEP> 0. <SEP> 107 <SEP> 
<tb> Sauerstoff <SEP> 0. <SEP> 114 <SEP> 
<tb> Wasserstoff <SEP> 0. <SEP> 031 <SEP> 
<tb> Argon <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 
<tb> Helium <SEP> 0, <SEP> 039 <SEP> 
<tb> CO. <SEP> 0. <SEP> 138 <SEP> 
<tb> 
 
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Claims (1)

1. :PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Durchflusskontrolle von Schweissgasen, insbesondere Schutzgasen, unter Verwendung von vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderern, Gasmengenmesseinrichtungen, Drosselventilen und Schweisseinrichtungen, gekennzeichnet dadurch, dass der mittels eines vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderers bereitgestellte. konstante und im Betriebszustand unveränderliche Gasdruck pl in seinem Absolutwert pl > n.

   (p2 + l) ist, wobei p2 der grösste zu erwartende Strömungswiderstand in den nachzuschaltenden Schweisseinrichtungen und EMI3.1 und der Adiabatenexponent des Gases ist, und das unter diesem konstanten Druck pl stehende Gas nachfolgend durch eine ebenfalls unter diesem Druck pl arbeitende Gasmengenmesseinrichtung geführt und anschliessend durch ein Drosselventil geleitet wird, welches im vollgeöffneten Zustand EMI3.2 Verwendung an sich bekannter, vorzugsweise mehrstufiger Membrandruckminderer, Mengenmesseinrichtungen.

   Drosselventile und nachgeschalteter Schweisseinrichtungen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch l, gekennzeichnet dadurch, dass der Strömungsquerschnitt Fmax durch das Drosselventil selbst oder durch eine vor oder hinter dem Drosselventil angeordnete Blende (33) mit vorzugsweise zylindrischer Bohrung eingenommen wird, wobei der Strömungsquerschnitt in den übrigen gasführenden Bauelementen zwischen Membrandruckminderer und Drossel bzw. Blende (33) mindestens 10 mal grösser ist als der Strömungsquerschnitt Fmax. ausgenommen der Messspalt der Gasmengenmesseinrichtung.