DE102004060238A1

DE102004060238A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden und Oberflächenbehandeln mittels Wasserstrahlen

Info

Publication number: DE102004060238A1
Application number: DE200410060238
Authority: DE
Inventors: Tobias Worzyk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-22

Abstract

Wasserstrahlschneiden mit Reinwasser ist wegen der begrenzten Schneidleistung für viele Werkstoffe unzureichend. Der übliche Zusatz von Abrasivstoffen erhöht zwar die Schneidleistung, führt aber zu erheblichen Mehrkosten für Beschaffung und Entsorgung sowie zu starken Verschleiß einiger Anlagenteile. Für chirurgische und lebensmitteltechnische Anwendungen sind Abrasivmethoden nicht geeignet. DOLLAR A Die Erfindung verspricht, eine höhere Schneidleistung als die Reinwassermethode ohne Abrasivmittel zu erreichen. DOLLAR A Im Hochdruckteil der Wasserstrahlanlage wird ein geeignetes Gas unter hohem Druck im Schneidwasser gelöst. Aufgrund des hohen Drucks können erhebliche Mengen des Gases gelöst werden. Nach dem Austritt des Wassers aus der Schneiddüse sinkt der Druck und damit die Löslichkeit des Gases erheblich. Das Gas perlt nach dem Verlassen der Düse wieder aus und bildet ein Gemisch aus Wasser und Gasbläschen. Ein mit Bläschen angereicherter Wasserstrahl trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstoffoberfläche auf, wo die Gasbläschen eine starke abtragende Wirkung entfalten (Kavitation). DOLLAR A Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich für Aufgaben, bei denen eine höhere Schneidleistung als die des Reinwasserschneidens gewünscht ist, aber gleichzeitig die Nachteile des Abrasivmittels nicht erwünscht sind. Ohne Abrasivmittel eignet sich die Methode für Anwendungen, bei denen ein rückstandsfreies oder steriles Schneidergebnis erforderlich ist, wie z. B. chirurgische oder ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer besonderen Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsströmung für eine Vielzahl von Einsatzgebieten, unter anderem Oberflächenbearbeitung und für industrielle und medizinische Schneid- und Trennprozesse.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung von Hochgeschwindigkeitswasserstrahlen zum industriellen Bearbeiten von festen Werkstoffen ist seit langem bekannt. Das Kernstück einer Wasserstrahlschneideanlage ist eine Hochdruckpumpe, die einen Ausgangsdruck von mehreren tausend bar erreicht. Das Wasser wird von der Hochdruckseite über eine spezielle Hochdruckleitung, die zum Teil flexibel ausgeführt werden kann, an einen Schneidkopf weitergeleitet. Im Schneidkopf der Anlage tritt das Wasser durch eine Düse, die meist aus Diamant oder Saphir besteht, aus und der Wasserstrahl wird dabei auf mehrfache Schallgeschwindigkeit beschleunigt. Der Strahl wird dann auf das zu bearbeitende Werkstück fokussiert. Durch den Aufprall der extrem schnellen Wasserströmung auf die Werkstoffoberfläche wird Material abgetragen. Durch computergestützte Steuerung der Düse in Relation zum Werkstück können mit dieser Methode saubere Schnitte in Plattenmaterial, Folien, Textilien u.ä. ausgeführt werden. Die hier geschilderte Methode wird als Purwasserschneiden bezeichnet. Derselbe Effekt kann durch seine erosive Wirkung auch zum Reinigen von Oberflächen oder zum Entfernen von Schichten verwendet werden.
Zur Erhöhung der Schneidleistung ist es üblich, dem Wasserstrahl Abrasivmittel zuzumischen. Dazu eignen sich scharfkantige feinkörnige mineralische Stoffe wie Granatsand oder Olivin. Diese Beimischungen erhöhen die Schneidwirkung erheblich. Die beschriebene Methode des Wasserstrahlschneidens mit Abrasivpartikeln führt aber eine Reihe von unerwünschten Eigenschaften mit sich, die jedoch wegen der hohen Schneidleistung in Kauf genommen werden.
Zum ersten führt die Verwendung von Abrasivpartikeln zu einer Belastung des Abwassers. Das Prozesswassergemisch muss nach der Verwendung aufgefangen und entsorgt werden. Ungeachtet ob die Entsorgung durch Recycling, Deponieren des Schlammes oder durch Verwendung des Schlammes bei anderen Prozessen geschieht, ist sie mit zusätzlichen Kosten verbunden.
Zweitens führt die Beigabe von Abrasivpartikeln zum schnellen Verschleiss der Düsen und Fokussierrohre der Wasserschneidanlage. Lebensdauern von unter 100 bis 150 Stunden für das Fokussierrohr sind nicht ungewöhnlich. Das Wechseln der Verschleissteile führt zu Ausfallzeiten und zusätzlichen Kosten.
Drittens erhöht sich der Reinigungsbedarf sowohl für die Maschinenanlage als auch eventuell für die Werkstücke. Für bestimmte Verwendungszwecke, wie zum Beispiel den medizinischen/chirurgischen, ist die Verwendung von Abrasivpartikeln aus hygienischen Gründen überhaupt nicht möglich.
Viertens schliesslich ist auch die Beschaffung und Lagerung der Abrasivmittel mit Kosten verbunden.

In DE 699 08 097 wird eine Vorrichtung zur Erhöhung der Schneidleistung vorgeschlagen, die mit einem Gemisch aus Luft und Trockeneis arbeitet. Die Trockeneispartikel verschwinden nach dem Auftreffen auf das Werkstück rückstandsfrei. Zur Erzeugung eines abtragfähigen Partikelstrahls ist jedoch in dieser Vorrichtung ein aufwändiger Ultraschalltransportzerstäuber notwendig.

Aus DE 41 20 613 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem die Schneidleistung erhöht wird, indem durch Zuführen eines Hochdruckgasstroms in der Schneiddüse ein der Wasserstrahl noch weiter beschleunigt wird.

Beiden genannten Vorrichtungen ist gemeinsam, dass das wirksame Gemisch unmittelbar vor dem Austritt aus der Düse erzeugt wird. Das erfordert jedoch naturgemäss einen schwereren Schneidkopf als eine Anlage für Purwasserschneiden. Ausserdem sind durch die Herstellung der wirksamen Mischung in der Düse doppelte Zuleitungsschläuche erforderlich. Das erhöhte Gewicht sowie die Schläuche erschweren die Handhabung des Schneidkopfes in schnell beschleunigenden Positioniereinrichtungen. Besonders bei Anlagen, die im chirurgischen Bereich eingesetzt werden, ist ein erhöhtes Gewicht des vom Chirurgen zu führenden Instruments unerwünscht.

Aus US 4,262,757, 4,389,071 und 4,474,251 sind Wasserstrahlanlagen bekannt, die durch Resonanzeffekte eine Kavitation des Wasserstahls erreichen, welche wiederum die erosive Wirkung stark erhöhen soll. Da für Erzeugung dieser Resonanzeffekte Resonanzhohlräume in der Düse notwendig sind, führen diese Verfahren jedoch ebenfalls zu grossen unhandlichen Schneidköpfen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die eine gegenüber dem reinen Wasserstrahlverfahren deutlich erhöhtes Schneid- oder bearbeitungsleistung aufweist und gleichzeitig die aufgeführten Nachteile der Abrasivpartikel vermeidet. Ausserdem soll die Masse und Komplexität des Schneidkopfes die des Purwasserschneidkopfes nicht wesentlich übersteigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst.

Die Erfindung ist in den (unabhängigen) Patentansprüchen 1 und 14 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 13 sowie 15 bis 24 definiert.

Die hervorragende Eigenschaft eines Verfahrens und einer Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, die Schneidleistung eines Wasserstrahls unter Vermeidung der Nachteile der Beimengung fester Abrasivpartikel deutlich zu erhöhen.

Die Erfindung macht sich dazu zwei wesentliche Eigenschaften von Flüssigkeit/Gasgemischen zunutze:

1. Die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten ist druckabhängig. Die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten wird durch das Henry'sche Gesetz beschrieben: C_a = k_H·p_g, wobei die Zeichen folgendes bedeuten: C_a Konzentration des gelösten Gases in der Flüssigkeit k_H Henry's Konstante p_g Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit. Für die Löslichkeit von CO₂ in Wasser ist k_H = 2,3·10^–2 mol·dm^–3·bar^–1 bei 20°C. Nach dem Henry' schen Gesetz ist die in einer Flüssigkeit lösbare Gasmenge dem Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit proportional.
2. Gasbläschen in Flüssigkeiten, die unter grosser Geschwindigkeit auf eine feste Oberfläche treffen, haben eine erhebliche Erosionswirkung auf diese Oberfläche. Dieser Effekt ist in der Literatur umfangreich beschrieben.

In einer erfindungsgemässen Vorrichtung enthält die Schneidflüssigkeit, die vorzugsweise Wasser ist, im Hochdruckteil der Anlage ein geeignetes gelöstes Gas. Gerade durch den hohen Druck ist die Löslichkeit de Gases gross und das Wasser kann grosse Mengen Gas aufnehmen und tritt trotz des gelösten Gases als einphasige Flüssigkeit auf. Die Flüssigkeit wird wie in einem Purwasserstrahlschneidgerät zu einer Düse geleitet und durch die Düse unter hoher Geschwindigkeit ausgepresst. Nach dem Verlassen der Gerätedüse sinkt der Druck in dem Flüssigkeitsstrahl schnell ab. Dabei sinkt die Löslichkeit des Gases in der Flüssigkeit, die Lösung wird übersättigt und das Gas perlt aus. Der Flüssigkeitsstrahl enthält jetzt eine grosse Zahl sehr kleiner Gasbläschen, die mit dem Strahl unter hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück treffen und dort ihre gewünschte erosive Wirkung entfalten können. Die erosive Wirkung von Gas- oder Vakuumbläschen in schnell strömende Flüssigkeiten ist als Schadwirkung den Schiffspropellerkonstrukteuren unter dem Stichwort Kavitationserosion bekannt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Darstellung der einzelnen Komponenten einer bevorzugten Ausführung der Erfindung und wird im weiteren näher erläutert.
Detaillierte Beschreibung der Wirkungsweise und einer bevorzugten Ausführungsform.
Am Beispiel der in 1 schematisch dargestellten Ausführung der Erfindung soll der Aufbau und die Wirkungsweise einer erfindungsgemässen Ausführung erläutert werden.
Wie eine konventionelle Purwasserstrahlanlage besteht die erfindungsgemässe Anlage aus einer Hochdruckwasserpumpe 1, die Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit unter hohem Druck in ein Speichergefäss 2 bringt. Von diesem Speichergefäss gelangt die Flüssigkeit durch Rohrleitungen und/oder biegsame Schläuche 3 über Kontroll- und Regelorgane (hier nicht dargestellt) zu einer geeigneten Düsenanordnung 4, in der der austretende Flüssigkeitsstrahl beschleunigt und dem Zweck entsprechend fokussiert wird. Der Flüssigkeitsstrahl trifft nach einer gewissen Flugstrecke in der freien Luft auf das zu bearbeitende Werkstück 5 auf.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung enthält weiterhin einen Vorratsbehälter 6 mit einem geeigneten Gas oder Gasgemisch. Aus diesem Vorratsbehälter 6 strömt das Gas zu einer Hochdruckpumpe 7, in der das Gas/Gasgemisch zu einem Druck komprimiert wird, der mindestens gleich dem Druck im Speichergefäss 2 ist. Vorm Ausgang der Pumpe 7 gelangt das Gas/Gasgemisch dann über nicht dargestellte Kontroll- und Regelorgane in die Flüssigkeit in dem Speichergefäss 2. Aufgrund des hohen Drucks, der im Speichergefäss 2 herrscht, können sich grosse Mengen des Gases/Gasgemisches in der Flüssigkeit lösen. Die Löslichkeit eines Gases gehorcht dem Hardy'schen Gesetz und ist in erster Näherung dem Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit proportional. In Flüssigkeit gelöstes Gas ist nicht mehr als solches erkennbar, die Flüssigkeit tritt weiterhin als einphasiges Fluid auf. Es handelt sich dabei nicht um ein Gas/Flüssigkeitsgemisch, sondern um eine Lösung.
Der weitere Transport der Flüssigkeit durch Rohre und/oder Schläuche 3 sowie Kontroll- und Regelorgane erfolgt im Prinzip wie in einer Purwasserstrahlanlage. Beim weiteren Transport durch die Düsenanordnung wird die Flüssigkeit mitsamt dem eingelösten Gas/Gasgemisch stark beschleunigt. Dabei sinkt gleichzeitig der Druck in der Flüssigkeit, und damit die Löslichkeit des Gases in der Flüssigkeit. Beim Absinken des Drucks unter einen gewissen Wert ist die Sättigungsgrenze erreicht, und das Gas/Gasgemisch beginnt auszuperlen. Dieser Vorgang ist dem Ausperlen in einer gerade geöffneten Brauseflasche vergleichbar. Auch dort sinkt der Partialdruck des Gases CO₂ über der Flüssigkeit, die Löslichkeit sinkt, das gelöste Gas überschreitet die Sättigung und beginnt daher auszuperlen.
Beim Transport des Wassers mit dem darin gelösten Gas tritt in den Rohren und Schläuchen naturgemäss ein Druckabfall auf. Bei der Einstellung der Parameter der erfindungsgemässen Vorrichtung ist darauf zu achten, dass nur soviel Gas in die Flüssigkeit im Speichergefäss 2 eingelöst wird, dass es nicht schon bei dem sinkenden Druck auf dem Weg zur Düse wieder ausperlt. Erst nach Verlassen der Düse, wenn der Druck innerhalb des Wasserstrahls weiter abfällt, sinkt die Löslichkeit soweit, dass das Gas ausperlt und in die Gasphase übergeht. Dabei entsteht ein mit kleinen Gasbläschen angereicherter Wasserstrahl, der mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstückoberfläche prallt. Die Phasentrennflächen zwischen Wasser und Gasbläschen üben dort ihre kavitätserosive Wirkung auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche aus und tragen wie gewünscht Material ab. Diese Phänomen kann für alle gewünschten Zwecke wie Schneiden, Entrosten, Entgraten, Farbschichtentfernen usw. eingesetzt werden.
Nach dem Aufprall auf das Werkstück verliert der Schneidstrahl seine Kontur und das ausgeperlte Gas entweicht. Die Verwendung von ungiftigen Gasen wie Stickstoff, CO₂ oder Luft ermöglicht ein freies Ausströmen in die Raumluft. Das verbleibende Wasser kann nach einfacher Reinigung wieder dem Kreislauf zugeführt werden. Der Wasserverbrauch kann dadurch spürbar gesenkt werden. Ein Recycling von Wasser/Abrasivgemischen ist nicht mehr notwendig.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist der verunreinigungsfreie Schnitt. Eine Reinigung des Werkstücks ist in der Regel nicht notwendig. Dadurch eignet sich das erfindungsgemässe Verfahren insbesondere für medizinisch/chirurgische Anwendungen, bei denen feste Abrasivpartikel u.a wegen der Infektionsgefahr nicht verwendet werden können. Das erfindungsgemässe rückstandsfreie Verfahren ermöglicht, die Schneidleistung gegenüber Methoden mit Purwasser oder klinischen Kochsalzlösungen zu erhöhen. Dadurch kann die Operationszeit z.B. bei Leberschnitten oder Knochenschnitten verkürzt werden. Da die Einmischung des Gases bereits im stationären Hochdruckbereich, z.B. im Hochdruckspeicher, erfolgt, ist der Schneidkopf kleiner, leichter und leichter handhabbar als etwa ein Schneidkopf, in dem ein separater Gasstrom an der Spitze zugeführt wird.
Wegen der rückstandsfreien Schneidwirkung eignet sich die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung auch für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie.
Für die kavitätserosive Wirkung ist unter anderem die Anzahl der Phasentrennflächen zwischen Flüssigkeit und Bläschen verantwortlich. Daher ist es wirksamer, die Gasbläschen direkt in der Flüssigkeit im gesamten Strahlquerschnitt durch Ausperlen entstehen zu lassen, als sie, wie in DE 4120613 beschrieben, mittels einer Seitendüse in den Flüssigkeitsstrom einzublasen. Ausserdem zielt die letztgenannte Offenlegung nicht auf die Kavitationswirkung von Gasbläschen ab, sondern leitet eine Verbesserung aus der zusätzlichen Beschleunigung des Wasserstrahls durch die eingblasene Luft ab.
Ein wichtiger Vorteil einer Vorrichtung und eines Verfahrens nach der Erfindung ist der verminderte Verschleiss der Anlagenteile im Vergleich zu der Verwendung von Abrasivstoffen. In einer erfindungsgemässen Anlage tritt die erosive Wirkung erst nach Ausperlen des Gases auf. Bei geeigneter Parametereinstellung geschieht das nach Austritt des Wassers aus der Düsenspitze, also in der Flugstrecke in der freien Luft. Das Düsenmaterial wird dann nicht mehr beansprucht. Die wöchentlichen bis täglichen Wechselintervalle für die Verschleissteile des Düsensystems können durch das Fehlen des Abrasivmittels vermieden werden. Dadurch werden Kosten und Stillstandszeiten eingespart.
Auch die Komponenten im Zufuhrsystem des Abrasivmittels sind durch die Eigenschaften des Abrasivmittels einem Verschleiss ausgesetzt. Im Gegensatz dazu erzeugt das Gas in einer erfindungsgemässen Vorrichtung keinen nennenswerten Verschleiss. Im Gegensatz zu herkömmlichen Abrasivsystemen entsteht die erosive Wirkung einer erfindungsgemässen Anordnung erst durch Kavitation nach dem Verlassen der Anlage.
Ohne Änderung des Funktionsprinzips der erfindungsgemässen Anlage kann das Gas auch in anderen Komponenten der Anlage in die Flüssigkeit eingelöst werden, z.B. in den Transportrohren, in der Hochdruckpumpe oder in besonderen in den Transportweg der Flüssigkeit eingeschalteten Vorrichtungen. In Wasserstrahlanlagen mit mehrstufigen Druckaufbaupumpsystemen ist es auch möglich, das Gas in den verschieden Stufen nacheinander in die Flüssigkeit zu bringen. Für bestimmte Anwendungen kann es weiterhin vorteilhaft, die Arbeitsflüssigkeit schon mit fabriksseitig darin gelöstem Gas zu beschaffen und in der Anlage nach der Erfindung zu verwenden.
In einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird ein Gas verwendet, welches beim freien Austritt in die Luft des Betriebsraums keine gesundheitliche Gefährdung darstellt, z.B. Stickstoff, CO₂ oder Luft. Diese Gase sind zudem noch preisgünstig. Andere geeignete Gase sind Edelgase sowie andere nicht reaktive Gase. Als Trägerflüssigkeit können ausser Wasser auch andere Flüsssigkeiten verwendet werden. So kommen in der chirurgischen Anwendung sterile Kochsalzlösungen zur Anwendung.

Claims

Vorrichtung zur Bearbeitung von festen Werkstoffen nach dem Flüssigkeitsstrahlprinzip mit mindestens einer Hochdruckpumpe, mindestens einer Rohrleitung und mindestens einem Schneidkopf mit einer Düse, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit an einem Punkt stromaufwärts von der Düse eine grosse Menge eines geeigneten gelösten Gases enthält, welches unter dem Einfluss des Druckabfalls beim Austritt aus der Düse und danach ausperlt, wobei ein Flüssigkeit/Bläschengemisch entsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas der Flüssigkeit unter hohem Druck in dem Teil der Vorrichtung, in dem die Flüssigkeit unter Hochdruck steht, zugefügt wird und sich dort in der Flüssigkeit löst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in der Hochdruckpumpe erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in der Düse erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in mehreren Stufen in verschiedenen Teilen der Vorrichtung erfolgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wasser ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit eine wässrige Kochsalzlösung ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Kohlendioxid ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Stickstoff ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ein Gemisch aus mehreren Gasen ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Luft ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ein Edelgas ist.
Verfahren zur Bearbeitung von festen Werkstoffen mit einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeit unter hohem Druck eine grosse Menge eines geeigneten gelösten Gases zugeführt wird, welches sich in der Flüssigkeit löst und welches unter dem Einfluss des Druckabfalls beim Austritt aus der Düse und danach ausperlt, wobei ein Flüssigkeit/Bläschengemisch entsteht.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in der Düse erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in der Hochdruckpumpe erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13, 14, und 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen des Gases in der Flüssigkeit in mehreren Stufen in verschiedenen Teilen der Vorrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wasser ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit eine wässrige Kochsalzlösung ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Kohlendioxid ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Stickstoff ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ein Gemisch aus mehreren Gasen ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Luft ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ein Edelgas ist.