DD288997A5

DD288997A5 - Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung der schutzgasglocke bei gleichzeitiger effektiver erfassung gesundheitsschaedlicher stoffe

Info

Publication number: DD288997A5
Application number: DD33448789A
Authority: DD
Inventors: Fritz Arndt
Original assignee: Deutsche Reichsbahn,De
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1991-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung die gewaehrleistet, die beim Schutzgasschweiszen entstehenden gesundheitsschaedigenden Stoffe bei gleichzeitiger Stabilisierung der Schutzgasglocke und geringerem Schutzgaseinsatz effektiv einer Absaugvorrichtung zuzufuehren. Dabei wird ueber die Kappe des Schweiszbrenners eine Vorrichtung gesetzt in der je ein Ringkanal zur Erzeugung eines Blasstrahles sowie eines Absaugstromes angeordnet ist. Der entstehende Blasstrahl legt sich als Luftschleier um die Schutzgasglocke, stabilisiert sie und verduennt durch die staendige Zufuhr von Luft das an der Schweiszstelle entstehende Schadstoffgemisch. Gleichzeitig wird durch den Ringabsaugkanal das Luft-Schadstoff-Gemisch abgefuehrt. Die Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung bestehen in der Verbesserung des Gesundheitsschutzes, der Minimierung des Schutzgasverbrauches, der Gewaehrleistung des porenfreien Schweiszens und der Reduzierung des Einbrandes von Schweiszspritzern.{Schweiszbrenner; Kappe des Schweiszgasbrenners; Absaugvorrichtung; Schutzgasglocke; Blasstrahl; Absaugstrom; Ringabsaugkanal; Luftschleier; Luft-Schadstoff-Gemisch}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung der Schutzgasglocke bei gleichzeitiger Erfassung gesundheitsschädlicher Stoffe, insbesondere beim Schutzgasschweißen. Die Anwendung ist manuell sowie zur Integrierung in automatische Prozesse möglich.

Charakteristik des bekannten Standes dor Technik

Es sind Vorrichtungen bekannt in denen das Absaugelement mit dem Schweißbrenner integriert ist. In DE-OS 2217770 „Schweiß-oder Schneidbrenner mit Rauchentzug",

DE-OS 2343098 „Vorrichtung- und Verfahren zum Absaugen von Schweißdämpfen", DE-OS 2840054 „BogenschweißvorrichMng", DE-OS 3135381 „Schutzgasschweißbrenner mit Rauchgasabsaugvorrichtung", DE-OS 3440626 „Schweißpistole mit Absauganlage", DE-OS 2748417 „Verfahren zur Verringerung von beim Schweißen oder sonstigen Bearbeiten von Werkstücken mit einem Lichtbogen gebildeten gesundheitsschädlichen Gasen",

und DE-OS 3702486 „Schweißpistole zum elektrischen Lichtbogenschweißen" sind o. g. Verfahren und Vorrichtungen beschrieben.

Diese haben den Nachteil, daß zur Erfassung der Schadstoffe große Saugloistungen erforderlich sind, jedoch ist die Einhaltung der zulässigen Schadstoffkonzentrationon nicht im vollen Umfang gewährleistet.

Bei einer weiteren Erhöhung der Saugleistung, zur effektiveren Erfassung der Schadstoffe bmml es zur Beeinträchtigung der Schutzgasglocke, damit verbunden das Eintstehon von Poren an bzw. in der Schweißstelle.

Eine Weiterentwicklung wird in der OD-PS 242769 „Schweißbrennerintegrierte Vorrichtung zum Absaugen von Schadstoffen beim Schutzgasschweißen" beschrieben. Sie stellt eine Verbesserung clor Erfassung der Schadstoffe dar, doch auch hier werden nicht alle erfaßt. Es besieht hler auch weiterhin eine Abhängigkeit des Abstandes Schwuißpistole/Saugvorrichtung zur Schweißstelle und der Erhöhung der Saugleistung zur effektiveren Erfassung der Schadstoffe. Bei Erhöhung der Saugleistung zur Einhaltung tier geseizlichen Bestimmungen für die Gronzworto der Schadstoffe kommt es ebenfalls zur Beeinträchtigung der Schutzgasglocke und somit zum Entstehen von Poren an bzw. in der Schweißstelle.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, dio die Stabilisierung der Schutzgasglocke bei reduzierten Schutzgaseinsatz sowie eine gleichzeitige Minimierung der Konzentration und die Erfassung der Schadstoffe ermöglicht, um die Porenbildung an bzw. in der Schwuißstello zu verhindern, sowie die Arbeitsbedingungen beim Schutzgasschweißen zu verbessern. Der nützliche Effekt der Erfindung bostoht darin, daß vorhandene Schweißbrenner auf ökonomisch vorteilhafte Weise mit dieser Vorrichtung nachgorüstet werden können. Das Abstreifen der Schwoißspritzer wird durch die kühlende Wirkung des Luftstroms erleichtert und das Einbrennen der Schweißspritzor minimiert. Eine Verwirbelung der Schutzgasglocke durch die Absaugung wird durch den Luftstrom parallel zur Schutzgasglocke verhindert, Die hler zusätzlich eingebrachte Luft trägt weiterhin zur Minimierung der Konzentration der Schadstoffe bei.

Die vorhandene Möglichkeit der Regelung sowohl dos Blas- und Absaugstromes gewährleistet eino Steuerung der Einhaltung der MAK-Worte. Zur Gewährleistung des Gesundheitsschutzes bei Minimierung dos Schutzgaseinsatzes und Gewährleistung dor Gut3 flor Schweißnähte

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung Ist es, ein Verfahren u nd eine Vorrichtung zu entwickeln, die unter zweckentsprechender Anordnung von Funktionsteilen und einem bestimmten Ableufprinzip durch Stabilisierung der Schutzgasglocke die Porenbildung an b;.w. in den Schweißstellen beim Schutzgasschweißen vermeidet, sowie die einzusetzende Menge Schutzgas und die Konzentration der anfallenden Schadstoffe minimiert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung bestehend aus Blas- und Absaugvorrichtung über die Kappe eines herkömmlichen Schweißbrenners geschoben und mit einer Feststelleinrichtung in der Weise arretiert wird, daß ein bestimmter Abstand zwischen Kante der Kappe und Ftingabsaugung - sowie Blaskanal eingestellt werden kann. Über die Blasvorrichtung wird durch den Ringblaskanal ein Luftschleier erzeugt der sich um dio Schutzglocke legt. Da die Schutzgasströmung und der Blasstrahl die gleiche Strömungsgeschwindigkeit V S 0,5m/s haben, kommt es zu keiner Beeinträchtigung der Schutzgasglocke. Diese wird durch den Luftschleier stabilisiert bzw. abgeschirmt. Die Bildung von Poren an bzw. In der Schweißstelle wird dadurch ausgeschlossen.

Der Luftschleier wirkt wie eine Schutzschicht zwischen Schutzgasglocke und Absaugstrom und verdünnt gleichzeitig das beim Schweißen entstehende Luft-Schadstoffgemisch. Gleichzeitig wird durch die Zuführung von Frischluft die Schweißstelle sowie der Schweißbrenner gekühlt und das Einbrennen von Schweißspritzern somit reduziert. Durch den als Schutzschicht wirkenden Luftschleier besteht die Möglichkeit mit einer höheren Absauggeschwindigkeit zur effektiven Erfassung des entstehenden Schadstoffgemisches zu arbeiten.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: die Vorrichtung mit Werkstück in einer Schnittdars e'lung Fig. 2: das Prinzip der Blas/Saugwirkung

Aufbau der Vorrichtung

An einem Schweißbrenner 1 ist eine Vorrichtung bestehend aus einer Blasvorrichtung 3 und einer Absaugvorrichtung 4 angeordnet.

Die Absaugvorrichtung 4 besteht aus einem Zylinder als Grundkörper. In dem Zylinder ist eine Bohrung mit dem Außtindurchmesser der Kappe 2 des Schweißbrenners 1 in dem sich der Schutzgaskanal 15 befindet, vorhanden. Über den Zylinder ist die Blasvorrichtung 3 als Ringblaskanal 11 ausgebildet, darüber die Absaugvorrichtung 4 als Ringabsaugkanal 12 angeordnet. Beide Ringkanäle haben Öffnungen für die Zu- bzw. Abfuhr von Gasgemischen.

Verfahrensschritte

- Mit der Blasvorrichtung 3 wird im Ringblaskanal 11 ein regelbarer kontinuierlicher Blasstrahl 7 V S 0,5 m/s erzeugt, der sich als Luftschleier 8 um die Schutzgasglocke 6 legt. Der Luftschleier 8 stabilisiert bzw. schirmt die Schutzgasglocke 6 ab.

- Die gleiche Strömungsrichtung und die Parallelität der Schutzgasströmung 5 V δ 101/min und des Blasstrahles 7 sowie durch die gleichen Strömungsgeschwindigkeiten V S 0,5 m/s entsteht eine breite laminare Strömung, an deren Außenseite Luft und an der Innenseite CO₂ strömt.

- Gleichzeitig wird das Luft-Schadstoffgemisch 10 und die Flache um die Schweißstelle 14 und der Schweißbrenner 1 gekühlt.

- Bei Einsetzen des regelbaren Absaugstromes 9V = 0-3OmVh mit entgegengesetzter Strömungsrichtung zur Schutzgasströmung 5 und des Blasstrahles 7 kommt der Absaugstrom 9 mit dem Blasstrahl 7 in Berührung. Die Schutzgasglocke 6 wird nicht berührt. Damit bleibt die Schutzgasglocke 6 ständig stabil und es kann keine Poronbildung an bzw. in der Schweißstelle 14 entstehen.

- Der erzeugte Luftschleier 8 um die Schutzgasglocke 6 läßt elno Minimieruiig der Schutzgasströmung 5 CO2 zu, da eine Abfuhr dieses Gases durch einen unmittelbai en Kontakt mit dem Absaugstrom 9 nicht mehr gegeben ist.

- Beim Auftreffen des entstandenen Luft-Schadstoffgemisch 10 auf die Werkstückoberfläche 13 wird ein Umlenken der Strömungsrichtung des Luft-Schadstoffgemisches 10 bewirkt und es wird der Absaugvorrichtung 4 zugeführt und von ihr somit im Bereich von V = 0-30m³/h effektiv erfaßt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Stabilisierung der Schutzgasglocke bei gleichzeitiger effektiver Erfassung gesundheitsschädlicher Stoffe, insbesondere beim Schutzgasschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß um die Schweißstelle (14) in Abhängigkeit von der beim Schweißprozeß entstehenden Menge an Schadstoffen, ein regelbarer kontinuierlicher Blasstrahl (7) V ύ 0,5 m/s der parallel mit gleicher Geschwindigkeit und in Richtung der Schutzgasströmung (5) V S 10l/min erzeugt wird, dieser legt sich als Luftschleier (8) zur Stabilisierung der Schutzgasglocke (6) um sie, gleichzeitig nimmt der Luftschleier (8) mit seiner Strömung die Schadstoffe auf, verringert somit die Konzentration der Schadstoffe, beim Auftreffen des entstandener, Luft-Schadstoffgemisches (10) auf die Werkstückoberfläche (13) wird ein Umlenken dar Strömungsrichtung des Luft-Schadstoffgemisches (10) bewirkt und es wird der Absaugvorrichtung (4) zugeführt und von ihr somit im Bereich vonV = 0-30 m³/h effektiv erfaßt.

2. Vorrichtung zur Stabilisierung der Schutzgasglocke bei gleichzeitiger effektiver Erfassung gesundheitsschädlicher Stoffe, insbesondere beim Schutzgasschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Schweißbrennerachse um die Kappe (2) des Schweißbrenners (1) eine Vorrichtung gesetzt wird in der je ein Ringkanal als Blasvorrichtung (3) und Absaugvorrichtung (4) angeordnet ist, die Blasvorrichtung (3) schließt mit der Kante der Kappe (2) ab, weiterhin ist die Absaugvorrichtung (4) parallel zur Blasvorrichtung (3) jedoch von ihrer Kante in der Höhe versetzt angeordnet.

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