DD132247B1

DD132247B1 - Verfahren zur gasmischung fuer das schutzgasschweissen und plasmaschneiden

Info

Publication number: DD132247B1
Application number: DD20034277A
Authority: DD
Inventors: Hans Froehlich
Original assignee: Hans Froehlich
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1980-02-27
Also published as: DD132247A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasmi'scbung für das Schutzgasschweißen, Plasmaschneiden und ähnlicher Verfahren, das sich durch einen geringen gerätetechnischen Aufwand auszeichnet und eine weitgehende Gleichmäßigkeit und Vollständigkeit der Mischung von einzelnen Gasen gestattete

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß zur Erzeugung топ Mischgasen für das Schutzgasschweißen die Einzelgase über Gasmengenmeßgeräte, die mit Dosierungsblenden gekoppelt sein

können, einander zugemischt werden· Weiterhin ist bekannt, die Einzelgasmengen allein durch Meßblenden zu dosieren, wobei die dosierten Einzelgase in sogenannten Hosenstücken oder !-Fittings zusammengeführt werden.

Auch sind Mischeinrichtungen bekannt, bei denen mit Hilfe einer Labyrinthanordnung eine vollständige Gasemischung erreicht werden solle Der zum Schutz des Schweißprozesses erforderliche Mischgasdruck ist sehr gering und liegt in der

Eegel weit unterhalb 0,2 kp/cm , so daß der Mischgasdruck am Ausgang der Mischeinrichtung und auch der Druck der Einzelgaskomponenten unmittelbar vor

ρ dem Zusammenmischen einen Wert von 0,4 kp/cm nicht überschreitet« Unabhängig davon sind auch Mischeinrichtungen bekannt, bei denen die Einzelgase mit

2 Drücken oberhalb 2,0 kp/cm den Mischeinrichtungen zugeführt werden·

Der Nachteil solcher Mischeinrichtungen, bei denen die Einzelgase mit Drücken unterhalb 2,0 kp/cm zugeführt worden, liegt in der relativ starken ungleichmäßigkeit in der Mischgaszusammensetzung. Bei Mischeinrichtungen, bei denen die Einzelgase mit

2 Drücken oberhalb 2,0 kp/cm zugeführt werden, liegt der Nachteil in dem relativ großen gerätetechnischen Aufwand für derartige Einrichtungen.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit von Gasmischungen zu verbessern.

Das Wesen der Erfindung

Бег Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gasmischung für das Schutzgasschweißen, Plasmaschneiden und ähnlicher Verfahren zu entwickeln, wobei unter Verzicht eines großen gerätetechnischen Aufwandes eine größtmögliche Gleichmäßigkeit der Mischgaszusammensetzung gewährleistet vLxä, !Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei welchem die Einzelgase als Hochdruckgas~ strahlen durch an sich bekannte überschalldüsen in einer Ebene und unter einem allseitig maximalen Angriffswinkel in eine Mischkammer mit Überschallgeschwindigkeit so eingeführt werden, daß die Hochdruckgasstrahlen mit ihren Überschallbereichen in einem Punkt auf der Mischkammerachse zur Kollision gebracht werden und daß das so erzeugte Gasgemisch durch einen Abführstutzen senkrecht zur Ebene der Hochdruckgasstrahlen aus der Mischkammer abgeleitet und zur Schweißstelle geführt werden. Der maximale Angriffswinkel beträgt bei zwei Einzelgasen 180 °, bei drei Einzelgasen 120 ° und beispielsweise bei vier Einzelgasen 90 °. Die Zuführung der zu mischenden Einzelgase erfolgt in der beschriebenen Weise, wobei der Innendurchmesser der zylindrischen Mischkammer vorzugsweise das 0,7 bis 1,2-fache des MündungsabStandes der Überschalldüsen beträgt. Der Mündungsabstand der überschalldüsen muß kleiner oder gleich dem 0,8-fachen des Überschallstrahlbereiches des kürzesten Sinzelstrahles sein. Die lichte

Weite des Abfuhrstutzens ist vorzugsweise 4-fach größer als die Summen der Mündungsquerschnitte der Überschalldüsen, deren innere Form nach an sich bekannten Formeln berechnet werden kann«,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden· In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt B-B durch eine für die

Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung

Fig. 2: Schnitt A-A durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Vier verschiedene Gase (Argon, Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff) werden unter einem Vordruck von 3 bar durch die entsprechenden Druckleitungen 1; 2; 3} 4 an sich bekannten überschalldüsen 5 zugeführt« Die Gase verlassen die Überschalldüsen 5 nach adiabater Entspannung als geschlossene tJberschallstrahlen 6 in einer Ebene und treffen mit ihren Überschallbereichen unter einem Angriffswinkel von jeweils 90 ° aufeinander, so daß sich im Auftreffbereich eine intensiv turbulente Stoß-Mischzone 7 bildet. Die Mündungsdurchmesser der Überschalldüsen 5 betragen 1,3 bis 1,5 mm, die Reichweite

des kürzesten Überschallfx*eistrahles 18 mm· Bex Mündungsabstand der Überschalldüsen 5 ist gleich dem InneEaurchruesses? der Mischkammer 8 und beträgt· 12 mm. Der Ab führstutzen 9 hat einen Innendurchmesser von 6 ют. Die innere. Länge der Mischkammer 8 beträgt 20 mm. Die Halsdurchmesser (kleinsten Durchmesser) der Überschalldüsen 5 werden in Abhängigkeit der Vordrucke, der Gasart sowie der benötigten Gasmengen nach folgenden allgemein bekannten Berechnungsformeln ermittelt:

Argon	: V «	0,	448	. d²	Cp η
Kohlendioxid	: V»	0,	392	. d²	Cp η
Wasserstoff	j ν -	^ І	764	. d²	Cp -
Sauerstoff	: V e	o.	473	.d²	Cp -
ι· D
η D

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wobei Y die Gasmenge in nr/Ь-, d der Halsdurchmesser der überschalldüse 5 in mm und ρ der Vordruck (Überdruck) in bar bedeutet. Die vorgenannnten Formeln gelten für glatte Düsenbohrungen mit gerundeten Innenkanten, für eine Gastemperatur bei einem Vordruck γοη 20 ⁰C und Vordrücke oberhalb 1,9 bar.

Claims

D

Patentanspruch

Verfahren zur Gasinischung beim Schutzgasschweißen, Plasmaschneiden und ähnlicher Verfahren, das sich insbesondere durch einen geringen gerätetechnischen Aufwand auszeichnet und eine weitgehende Gleichmäßigkeit und Vollständigkeit bei der Mischung von einzelnen Gasen gestattet, gekennzeichnet dadurch , daß die zu mischenden Einzelgase als Hochdruckgasstrahlen durch an sich bekannte überschalldüsen (5) in einer Ebene und unter einem allseitig maximalen Angriffswinkel in eine Mischkammer (8) mit Überschallgeschwindigkeit so eingeführt werden, daß die Hochdruckgasstrahlen mit ihren Überschallbereichen in einem Punkt auf der Mischkammerachse zur Kollision gebracht werden und daß das so erzeugte Gasgemisch durch einen Abführstutzen (9) senkrecht zur Ebene der Hochdruckgasstrahlen aus der Mischkammer (8) abgeleitet und der Schweißstelle zugeführt wird·

- Hierzu ein Blatt Zeichnungen -