DD142919B1 - Verfahren und vorrichtung zur durchflusskontrolle von schweissgasen - Google Patents

Description

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Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu entwickeln, die unter Verzicht eines zusätzlichen Aufwandes eine Anzeige der tatsächlichen Gasdurchflußmenge durch Druckminderer mit kombinierter Mengenmeßeinnchtung trotz unterschiedlicher nachgeschalteter Schweißeinnchtungen gewährleisten Erfmdungsgemaß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelost, bei dem von einem Membrandruckmmderer ein konstanter Gasdruck P₁, der großer ist als der dem Gegendruck p₂ des Verbrauchers entsprechende Druck, bereitgestellt wird, durch eine Gasmengenmeßeinrichtung gefuhrt und durch ein Drosselventil auf den Gegendruck p₂ entspannt wird, wobei der vom Membrandruckminderer bereitgestellte Gasdruck p, großer als der dem Gegendruck p₂ des Verbrauchers entsprechende kritische Druck ist

Zur Ausübung des erfindungsgemaßen Verfahrens wird eine Vorrichtung unter Verwendung eines vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderers, einer Mengenmeßeinnchtung und eines Drosselventils vorgeschlagen, die erfmdungsgemaß so gestaltet ist, daß das Drosselventil selbst oder eine vor oder hinter dem Drosselventil angeordnete Blende vorzugsweise mit zylindrischer Bohrung einen Stromungsquerschnitt A_max aufweist, und der Stromungsquerschnitt in den übrigen gasführenden Bauelementen zwischen dem Membrandruckminderer und dem Drosselventil bzw der Blende mindestens zehnmal großer als der Stromungsquerschnitt A_max ist, ausgenommen der Meßspalt der Gasmengenmeßeinrichtung

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehenden einem Ausfuhrungsbeispiel an Hand der Zeichnung naher erläutert werden, die einen Schnitt durch eine fur die Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zeigt

Die Vorrichtung wird mittels der Überwurfmutter 1 an eine in der Zeichnung nicht dargestellte CO₂-Stahlflasche angeschlossen Das unter Hochdruck stehende gasformige CO₂ gelangt durch den Anschlußstutzen 2, der mit Dichtungen 3,4 ausgerüstet ist, in das Gehäuse 5 und anschließend durch des Regulierventil, bestehend aus Dichtkolben 6, Schließfeder 7 und Sitzschraube 8 in den Arbeitsraum 9 Regulierventil, Membranteil 10 und Arbeitsfeder 11 werden so abgestimmt, daß sich ein Arbeitsdruck P₁ = 5bar (Adsolutdruck) ergibt Die Stromungsquerschnitte von Arbeitsdruckraum 9, Bohrung 17, Verteilerkranz 18, Hüllrohr 20, Bohrung 23 betragen demgegenüber mindestens 10mm²

Das kritische Druckverhaltnis betragt fur CO₂ bekanntermaßen 1,84 Beim Gegendruck p₂ = 1,5bar (Absolutdruck) der nachgeschalteten und in der Zeichnung nicht dargestellten Schweißeinrichtung bei einer maximalen Durchflußmenge von 20l/mm betragt der kritische Druck ρ_Ί (Absolutdruck) = 1,84 χ p₂ (Absolutdruck), in Zahlen ausgedruckt

krit p_1abs = 1,84 1,5 = 2,76bar Absolutdruck

Damit ist der vom Membrandruckminderer bereitgestellte Druck p-, = 5 bar großer als der dem Gegendruck p₂ des Verbrauchers entsprechende kritische Druck Diese Maßnahme gewährleistet, daß die einmal eingestellte Schutzgas-Durchflußmenge unabhängig von Schwankungen des Gegendrucks p₂ und damit unverändert bleibt Die Druckabstimmung auf pi = 5bar (absolut) erfolgt durch die Stellschraube 12, die über einen Federteller 13 auf die Arbeitsfeder 11 wirkt Die Stellschraube 12 ist mit einer Hutmutter 14 gegen eine Verstellung gesichert und in die Schraubkappe 15 eingeschraubt, welche wiederum über den Schleifring 16 gegen das Membranteil 10 geschraubt ist Vom Arbeitsdruckraum 9 strömt das CO₂ durch die Bohrung 17 und Verteilerkranz 18 in das Schwebekorpermeßrohr 19 und Hüllrohr 20, die beide aus einem durchsichtigen Werkstoff bestehen Das Schwebekorpermeßrohr 19 ist mit einer Skala 21(2 bis 20 I/min) geeicht bei 5 bar Absolutdruck gekennzeichnet Das Hüllrohr 20 ist in das Gehäuse 5 gegen den Dichtnng 22 geschraubt Nach dem Austritt aus dem Hüllrohr 20 gelangt das CO₂ durch die Bohrung 23 in das Drosselventil, bestehend aus Dichtsitz 24, Spindel 25, Stutzring 26, Dichtung 27, Stopfbuchse 28, Überwurf 29, Handrad 30, Scheibe 31 und Mutter 32 Durch Drehung des Handrades 30 kann die kegelförmige Spitze der Spindel 25 vom Dichtsitz 24 abgehoben und der Stromungsquerschnitt variiert werden

Am Austritt des Drosselventiles ist eine Blende 33 dicht eingeschraubt, die einen erfindungsgemaßen Bohrungsquerschnitt von 0,48 mm² (Durchmesser 0,78) besitzt In Stromungsrichtung folgend sind die Blende 33 und der Abgangsstutzen 34 mit Dichtung 35 in das Gehäuse 5 eingeschraubt An den Abgangsstutzen 34 wird der Anschlußschlauch der Schweißeinnchtung, die beide in der Zeichnung nicht dargestellt sind, angeschlossen Das Manometer 36 dient zur Kontrolle des Flaschemnhaltdruckes

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch.

   1 Verfahren zur Durchflußkontrolle von Schweißgasen, insbesondere Schutzgasen bei Schweißeinnchtungen, bei dem von einem Membrandruckminderer ein konstanter Gasdruck p_1# der großer ist als der dem Gegendruck p₂ des Verbrauchers entsprechende Druck, bereitgestellt wird, durch eine Gasmengenmeßeinrichtung gefuhrt und durch ein Drosselventil auf den Gegendruck p₂ entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Membrandruckmmderer bereitgestellte Gasdruck p, großer als der dem Gegendruck p₂ des Verbrauchers entsprechende kritische Druck ist

   2 Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Punkt 1 unter Verwendung eines vorzugsweise mehrstufigen Membrandruckminderers, einer Mengenmeßeinrichtung und eines Drosselventils, gekennzeichnet dadurch, daß das Drosselventil selbst oder eine vor oder hinter dem Drosselventil angeordnete Blende vorzugsweise mit zylindrischer Bohrung einen Stromungsquerschnitt A_max aufweist, und der Stromungsquerschnitt in den übrigen gasführenden Bauelementen zwischen dem Membrandruckmmderer und dem Drosselventil bzw der Blende mindestens zehnmal großer als der Stromungsquerschnitt A_max ist, ausgenommen der Meßspalt der Gasmengenmeßeinnchtung

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Druckflußkontrolle von Schweißgasen unter Verwendung an sich bekannter vorzugsweise mehrstufiger Membrandruckmmderer, Mengenmeßeinnchtungen, Drosselventile und Schweißeinrichtungen, wobei die vorzugsweise fur das Schutzgasschweißen verwendeten Schutzgase Hochdruckgasflaschen oder -gasleitungen entnommen werden

   Charakteristik der bekannten technischen Losungen

   Es ist bekannt, daß bei der Versorgung von Schweiß- und Schneideinrichtungen mit Schutzgas an den Gasentnahmestellen, beispielsweise Hochdruckgasflaschen oder Rohrleitungsanschlussen, Druckminderer verwendet werden Derartige Druckminderer werden zumeist zur Kontrolle der Gasdurchflußmenge mit Einrichtungen zur Gasmengenmessung entweder mit Schwebekorpermeßrohren oder mit in Mengeneinheiten geeichten Manometern kombiniert Bei solchen Schweißeinnchtungen, die standig 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 Mengenmeßeinrichtungen 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 Mengenmeßemrichtung können in einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet oder aus getrennten Baueinheiten kombiniert werden, wobei die Mengenmeßeinrichtung stets dem Druckminderer in Stromungsnchtung nachgeschaltet ist Bei diesem seit Jahrzehnten unverändert beibehaltenen Baupnnzip wird der Gasdruck innerhalb der Mengenmeßeinrichtungje nach dem gewünschten Gasdurchflußzwischen 0 (kein Durchfluß) und einem Maximalwertvon etwa 2bar variiert

   Die den Druckminderern mit Mengenmeßeinrichtung nachgeschalteten Schweißeinnchtungen sind von sehr unterschiedlicher Bauart und -große, so daß auch der Stromungswiderstand innerhalb der gasführenden Elemente der Schweißeinrichtung sehr unterschiedlich ist Der durch diesen Stromungswiderstand hervorgerufene Staudruck wirkt bis in die Mengenmeßemrichtung des Druckminderers hinein, so daß sich die Meßbedingungen unkontrolliert verandern 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 Nachteiles mußte prinzipiell mit zusätzlichem Aufwand die Mengenmeßemrichtung eines jeden Druckminderers in Verbindung mit der jeweiligen Schweiß- oder Schneideinrichtung nachgeeicht werden

   Ziel der Erfindung

   Durch die Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchflußkontrolle von Schweißgasen, insbesondere Schutzgasen bei Schweißeinrichtungen, zu schaffen, die in der Lage sind, insbesondere beim Schutzgasschweißen die Stabilität dertechnologischen Bedingungen unter Vermeidung von Gasverlusten zu erhohen