DE1043994B

DE1043994B - Device for saturating a fuel gas intended for welding and soldering with volatile flux

Info

Publication number: DE1043994B
Application number: DEG11255A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Hoffmann; Dipl-Ing Karl Poetzl
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1953-03-18
Filing date: 1953-03-18
Publication date: 1958-11-20

Description

Gerät zum Sättigen eines zurr Schweißen und Löten bestimmten Brenngases mit flüchtigem Flußmittel Bei dem bekannten Verfahren der Schweißung mit flüchtigem Flußmittel wird dem Gasstrom, welcher dem Brenner zuströmt, der Dampf von chemischen Verbindungen zugesetzt, die durch Verbrennung auf der Schweißstelle Stoffe erzeugen, die oxydlösend wirken und durch Ausbildung einer dünnen Schutzhaut auf der Metalloberfläche den Zutritt des Sauerstoffs zu dieser verhindern. Solche Verbindungen sind in erster Linie organische Ester des Bors und Siliziums, die eine Schlackenhaut aus Boraten und Silikaten erzeugen, daneben aber auch halogenhaltige Kohlenwasserstoffe oder Ester, die durch Halogenwasserstoffbildung bei der Verbrennung oxydlösend wirken. Alle diese Stoffe stellen flüchtige Flfissigkeiten dar, durch die das zum Schweißen verwendete Gas durchgeleitet wird, wobei es sich dem Partialdiuck der Flüssigkeiten entsprechend mit dem Dampf aufsättigt und so die wirksamen Bestandteile in. die Flamme bzw. an die Schweißstelle bringt. Die Bildung eutektischer Gemische aus den verschiedenen Bestandteilen der Flüssigkeit muß hierbei berücksichtigt werden.Device for saturating a fuel gas intended for welding and brazing with volatile flux In the known method of welding with volatile Flux is the gas flow that flows to the burner, the vapor from chemical Added to compounds that generate substances through combustion on the welding point, which have an oxide-dissolving effect and through the formation of a thin protective skin on the metal surface prevent the access of oxygen to it. Such connections are in the first place Line organic esters of boron and silicon that form a slag layer of borates and silicates, but also halogen-containing hydrocarbons or Esters, which have an oxide-dissolving effect due to the formation of hydrogen halides during combustion. All of these substances are volatile liquids that make it possible to weld The gas used is passed through, whereby it is the partial pressure of the liquids saturates accordingly with the steam and so the active ingredients in. the Flame or to the welding point. The formation of eutectic mixtures from the different components of the liquid must be taken into account.

Die bisher hierfür verwendeten Geräte sind nach dem Prinzip der Gaswaschläschen gebaut, bei denen in einen mit der Flüssigkeit" teilweise gefüllten Behälter das Gas durch ein Tauchrohr eingeleitet und das aufgesättigte Gas aus dem Raum über der Flüssig-. keit wieder entnommen wird. Zum Variieren der Menge an wirksamen Verbindungen ist meist noch eine Umgehungsleitung angebracht, die es erlaubt, nur einen wählbaren Teil des Gases durch die Flüssigkeit zu schicken.The devices used so far for this purpose are based on the principle of gas washers built in which in a container partially filled with the liquid the Gas introduced through a dip tube and the saturated gas from the room over the liquid. is removed again. To vary the amount of active compounds a bypass line is usually attached, which allows only one selectable To send part of the gas through the liquid.

Ein solches Gerät hat nun folgende Nachteile: Um ein Übertreten der Flüssigkeit in die Brennerleitung zu vermeiden, muß der freie Gasraum über der Flüssigkeit so groß sein, daß auch bei starkem oder stoßweisem Durchströmen des Gases, wie es z. B. beim schnellen Öffnen des Brenners stattfindet, der gebildete Schaum nicht bis zur Austrittsöffnung aufsteigt. Hierdurch wird außer einer unverhältnismäßien Größe des Gerätes auch eine beträchtliche Explosionsgefahr bedingt. Es läßt sich nämlich ein Rücktritt von Sauerstoff in die Gasleitung erfahrungsgemäß nicht mit Sicherheit vermeiden. Sammelt sich nun in einem großen freien Gasraum ein explosives Gemisch, so muß daß Gefäß außerordentlich starkwandig gebaut werden, um dem Explosionsdruck standzuhalten. Außerdem ist die Nachschaltung einer Vorlage mit Rückschlagsicherung nötig, was besonders schwierig ist, da das in solchen Vorlagen als Sperrflüssigkeit sonst verwendete Wasser hier wegen der Zersetzlichkeit der organischen Ester nicht verwendet werden kann.Such a device now has the following disadvantages: To prevent the To avoid liquid in the burner line, the free gas space above the liquid must be so large that even with strong or intermittent flow through the gas, like it z. B. takes place when the burner is opened quickly, the foam formed does not rises to the outlet opening. This is except one disproportionate Size of the device also causes a considerable risk of explosion. It can be namely, a withdrawal of oxygen into the gas line does not occur with Avoid security. Now an explosive one collects in a large free gas space Mixture, the vessel must be extremely thick-walled to withstand the explosion pressure to withstand. In addition, there is the downstream connection of a template with kickback protection necessary, which is particularly difficult because it acts as a barrier liquid in such templates otherwise water was not used here because of the decomposability of the organic esters can be used.

Die Gefahr eines Eindringens der Flüssigkeit in die Leitungen ist natürlich durch Erschütterung oder Kippen des Gerätes besonders groß; und es muß für eine sehr sorgfältige Aufstellung und Sicherung der Geräte gesorgt werden.There is a risk of the liquid penetrating the pipes of course particularly large when the device is jolted or tilted; and it must ensure that the devices are set up and secured very carefully.

Da mit dem Gas, insbesondere bei Verwendung von Acetylen aus Entwicklern, stets eine gewisse Menge Feuchtigkeit in das Gerät kommt, ist eine Zersetzung eines Teiles der Flüssigkeit unvermeidlich. Hierbei setzen sich nach einiger Zeit Krusten z. B. aus Borsäure und Kieselsäure ab, die zu einem Verstopfen der Rohrleitungen führen und auch sonst die Wirksamkeit des ganzen Apparates beeinträchtigen. Diese Erscheinungen lassen sich zwar stark verringern durch Vorschalten einer Trockenvorlage, doch wird hierdurch das Gerät noch weiter kompliziert.Since with the gas, especially when using acetylene from developers, Always a certain amount of moisture entering the device is a decomposition Part of the liquid is inevitable. Here, crusts set up after a while z. B. from boric acid and silica, which can clog the pipes and otherwise impair the effectiveness of the entire apparatus. These Appearances can be greatly reduced by adding a drying template, however, this further complicates the device.

Die Bildung von Krusten, nimmt bei Anwendung hochkonzentrierter Ester sofort Formen an, die den Betrieb der Geräte unmöglich machen, so daß eine `'erdünnung der wirksamen Flüssigkeiten mit geeigneten Lösungsmitteln wie Aceton oder Methanol unvermeidlich ist.The formation of crusts decreases when using highly concentrated esters immediately forms forms which make the operation of the devices impossible, so that a thinning the effective liquids with suitable solvents such as acetone or methanol is inevitable.

Das hat aber den Nachteil, daß die erreichbare Konzentration der Bor- und Siliziumverbindungen in der Flamme begrenzt ist und nicht für alle technischen Zwecke ausreichend hoch gewählt werden kann.However, this has the disadvantage that the achievable concentration of boron and silicon compounds in the flame is limited and not for all technical Purposes can be chosen sufficiently high.

Das Durchleiten des Gases durch die Flüssigkeit und die Rückschlagsicherung (Ventil) bedingt einen Druckabfall im System, der bei Verwendung von Niederdruckgas (Entwickler-Acetylen, Leuchtgas) zu Schwierigkeiten führt.Passing the gas through the liquid and the non-return device (Valve) causes a pressure drop in the system when using low pressure gas (Developer acetylene, luminous gas) leads to difficulties.

Um bei Luft oder anderen- Gasen einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt einzustellen, ist es bekannt, diese Gase bei zweckentsprechender Temperatur durch dauernd feucht zu haltende wasserlösliche Salze oder andere Stoffe gleicher Eigenschaft hindurchzuführen oder mit ihnen zusammenzüliringen. ' - "' -Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Sättigen eines zum Schweißen und Löten bestimmten Brenngases mit flüchtigem Flußmittel, das in den Strom des Schweißgases, hineinverdunstet, wobei das Flußmittel von einer porösen Masse aufgesaugt wird, mit der ein vom aufzusättigenden Gas durchströmtes Aufsättigungsgefäß gefüllt ist. -und wobei das:- Aufsättigungsgefäß mit r iiigförrnigem Zwischenraum in einen mit Schraubverschluß versehenen zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, das auf einen massiven Fuß aufgeschweißt ist, in dem sieh der Gaseintrittss__tutzen, der Gasaustrittsstützen sowie der Steuerteil befinden, durch den der Gasstrom ausgeschaltet bzw: die Konzentration eingestellt werden kann. Ein solches Gerät weist die vorstehend aufgeführten Nachteile der bekannten Einrichtungen nicht auf und ist-auch praktisch explosionssicher, wenp die poröse Masse den gesamten, vom Gas berührten Innenraum ausfüllt. Durch den Steuerteil kann der Gasstrom in beliebiger Aufteilung vom Gaseintrittsstutzen durch das Aufsättigungsgefäß zum Gasaustrittsstutzen und v om Gaseintrittsstutzen direkt zum Gasaustrittsstutzen geführt werden.In order to have a certain moisture content in air or other gases set, it is known to pass these gases at the appropriate temperature water-soluble salts that have to be kept permanently moist or other substances with the same quality or to wrestle with them. '- "' -The invention relates to a device for saturating a device intended for welding and soldering Fuel gas with volatile flux that evaporates into the flow of welding gas, wherein the flux is absorbed by a porous mass with which one of the to be saturated The saturation vessel through which gas flows is filled. -and where that: - loading vessel with straight space into a cylindrical screw cap Housing is arranged, which is welded to a massive foot in which see the gas inlet nozzle, the gas outlet supports and the control unit are located, by which the gas flow can be switched off or the concentration can be adjusted. Such a device has the disadvantages of the known devices listed above does not and is also practically explosion-proof, if the porous mass covers the entire, fills the interior in contact with the gas. The gas flow in Any distribution from the gas inlet nozzle through the saturation vessel to the gas outlet nozzle and from the gas inlet nozzle directly to the gas outlet nozzle.

Zweckmäßigerweise wird das -,#-ufsättigungsgefäß als auswechselbare; mit einem leicht zu öffnenden Deckel versehene Dose ausgebildet. Die Dose kann auch nach Einbringen der gebrauchsfertigen Füllung völlig verschlossen werden. Die Dosen lassen sich so direkt versenden, wodurch ein umständlicher Hin- und Hertransport der Gefäße _ für die feuergefährliche Flüssigkeit vermieden wird. Ist die Füllung einer Dose verbraucht, so kann durch schnellen Wechsel eine neue Dose in das- Gerät eingebracht werden, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn im Fuß des Gerätes ein als Dorn ausgebildetes Gaszuführungsrohr, mit dem der Boden der auswechselbaren Dose beim Einsetzen durchstoßen wird, angeordnet ist. Es braucht dann nur noch der Deckel abgenommen zu tverden, und das Gerät ist wieder betriebsbereit. Mit den verbrauchten Dosen werden auch gleichzeitig die in der porösen Masse hauptsächlich durch Feuchtigkeit gebildeten Zersetzungsprodukte entfernt, die in Form von Krusten im Inneren der porösen Masse aufgespeichert worden sind. Auf diese Weise bleibt das übrige Leitungssystem der Anlage rückstandsfrei.The -, # - saturation vessel is expediently used as an exchangeable; designed with an easy-to-open lid can. The can can too completely closed after the ready-to-use filling has been introduced. The cans can thus be sent directly, which means that transport to and from them is laborious the vessels _ for the flammable liquid is avoided. Is the filling one can is used up, a new can can be quickly replaced in the device be introduced, it is particularly useful if a in the foot of the device designed as a mandrel gas supply pipe with which the bottom of the replaceable Can is pierced when inserting, is arranged. All that is needed then is that Lid removed and the device is ready for use again. With the used ones Cans are also at the same time in the porous mass mainly due to moisture formed decomposition products are removed, which are in the form of crusts inside the porous mass have been accumulated. In this way the rest of the piping system remains of the system residue-free.

Der oben aus der Dose austretende aufgesättigte Gasstrom tritt durch den zwischen Dosenwand und Zylinderwand verbleibenden Spalt wieder nach unten in den Austrittskanal im Fuß des Gerätes.The saturated gas stream emerging from the top of the can passes through into the gap remaining between the can wall and the cylinder wall back down the outlet channel in the base of the device.

Eine zweckmäßige Ausführung des Gerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil zwei zylindrische Teile aufweist, die als Kolbenschieber wirken, und daß das Innere dieses Steuerteils eine als Gaszuführung dienende Bohrung mit seitlichen Öffnungen enthält, so daß je nach Lage des Steuerteils die Zuleitung zum Aufsättigungsgefäß und die Ableitung aus diesem von den Zylindern abgedeckt, gedrosselt oder ganz freigegeben werden können, wobei im letzten Fall ein auf den Sitz gepreßter Konus des Steuerteils einen Kurzschluß zwischen Gaseintritt und Gasaustritt verhindert und das gesamte Gas zwingt, durch das Aufsättigungsgefäß zu strömen.A functional design of the device is characterized by that the control part has two cylindrical parts that act as piston valves, and that the interior of this control part has a bore serving as a gas supply Contains lateral openings so that, depending on the position of the control part, the supply line to the loading vessel and the discharge from this covered by the cylinders, can be throttled or fully released, in the latter case one on the Seat pressed cone of the control part a short circuit between gas inlet and gas outlet prevents and forces all of the gas to flow through the saturation vessel.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Fig. 1 bis 5 erläutert.An exemplary embodiment of the invention is given with reference to FIGS. 1 to 5 explained.

Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Vertikalschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät, Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Fuß, Fig. 4 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch den F:-° bei geöffnetem Steuerschieber, Fig: 5 einen solchen Vertikalschnitt bei geschlossenern Steuerschieber.Fig. 1 shows the device in vertical section, Fig. 2 is a plan view on the device, Fig. 3 is a horizontal section through the foot, Fig. 4 is an enlarged Vertical section through the F: - ° with the control slide open, Fig: 5 such a Vertical section with the control slide closed.

Die ganze Einrichtung wird durch einen soliden Fuß 21 (mit Gaseintrittsstutzen 1 und Austrittsstutzen 6) und ein damit verschweißtes Schutzgehäuse 17 gehalter, das nach oben durch einen kräftigen Schraubdeckel 12 verschlossen ist.The whole facility is supported by a solid foot 21 (with gas inlet nozzle 1 and outlet nozzle 6) and a protective housing 17 welded to it holder, which is closed at the top by a strong screw cap 12.

Dieser Deckel drückt einen Innendeckel 13 über eine Gummidichtung 14 an den oberen Rand des Gehäuses 17 und verschließt dieses. Die Blechdose 16, welche mit der Aufsättigungsmasse gefüllt ist und welche am oberen Ende einen gewöhnlichen Falzverschluß besitzt, der, wie in Fig. 1 dargestellt, beim Gebrauch entfernt ist, wird durch eine Feder 15 gegen die untere Gummidichtung 19 - gedrückt und dichtet gegen die obere Fläche des Fußes 21 ab. Der Dosenboden, der eine konische Vertiefung besitzt, wird beim Einsetzen der Dose 16 vom kegeligen Gaszuführungsdorn 18 durchgedrückt, so daß das Gas aus dem Fuß des Gefäßes in und durch die Dose treten kann. Es strömt dann durch die weite obere Öffnung und den Spalt 9 zwischen Schutzgehäuse 17 und Dosenwandung nach unten und über Kanal 10 und Austrittsstutzen 6 zum Brenner. Der Steuerschieber 20 nach Fig. 4 und 5 besteht aus zwei zylindrischen Teilen 25 und 26 sowie einem verjüngten zylindrischen Teil 22 mit Öffnungen 4, dem Konus 7 gegenüber dem Sitz 23 im Gehäuse, einer Innenbohrung 3 und einer Gewindebohrung 24, in welche die Spindel des Bedienungsgriffes 11 für den Steuerschieber mit ihrem Gewinde eingreift.This cover presses an inner cover 13 via a rubber seal 14 against the upper edge of the housing 17 and closes it. The tin can 16, which is filled with the saturation compound and which has an ordinary seam lock at the upper end, which, as shown in FIG. 1, is removed during use, is pressed by a spring 15 against the lower rubber seal 19 - and seals against the upper surface of the foot 21. The bottom of the can, which has a conical recess, is pushed through by the conical gas feed mandrel 18 when the can 16 is inserted, so that the gas can pass from the base of the vessel into and through the can. It then flows through the wide upper opening and the gap 9 between protective housing 17 and can wall downwards and via channel 10 and outlet nozzle 6 to the burner. The control slide 20 according to FIGS. 4 and 5 consists of two cylindrical parts 25 and 26 and a tapered cylindrical part 22 with openings 4, the cone 7 opposite the seat 23 in the housing, an inner bore 3 and a threaded bore 24 into which the spindle of the Operating handle 11 engages for the control slide with its thread.

Die Funktion des Steuerschiebers und der Weg des Gases durch das Gerät sei an Hand der Zeichnung erklärt.The function of the control slide and the path of the gas through the device is explained on the basis of the drawing.

Durch den Gaseintritt 1 gelangt das Gas in den Regelkanal 2, tritt durch das Rohr 3 des Regelschiebers und die Bohrung 4 in den Gaszuführungsdorn 18 und strömt durch dessen seitliche Öffnung 5 in die Dose. Der direkte Weg in den Ausgangskanal 6 ist durch den Konus 7 versperrt. Das aus der Dose 16 oben bei 8 austretende Gas strömt durch den: Spalt 9 wieder nach unten und tritt durch die Öffnung 10 in den Austrittskanal.The gas enters the control channel 2 through the gas inlet 1, where it occurs through the tube 3 of the control slide and the bore 4 in the gas supply mandrel 18 and flows through its side opening 5 into the can. The direct way to the The outlet channel 6 is blocked by the cone 7. The one from can 16 above at 8 Exiting gas flows through the: gap 9 back down and passes through the Opening 10 in the outlet channel.

Wird nun durch Drehen des Griffes 11 der Steuerschieber 20 nach links verschoben, so öffnet der Konus 7 in regelbarer Weise den direkten Weg von 1 über 2 in den Austrittskanal 6, während das Rohr 3 und der Konus 7 den Gaszuführungskegel und die Öffnung 10 allmählich verschließen, so daß zuletzt die gesamte Gasmenge direkt von 1 nach 6 strömt.If the control slide 20 is now turned to the left by turning the handle 11 shifted, the cone 7 opens in a controllable manner the direct path from 1 over 2 into the outlet channel 6, while the tube 3 and the cone 7 form the gas supply cone and gradually close the opening 10, so that finally the entire amount of gas flows directly from 1 to 6.

Es ergeben sich folgende Vorteile: Durch das Fehlen eines nennenswerten, freien Gasraumes im Inneren der Dose ist das Gerät völlig explosionssicher.The following advantages result: Due to the lack of a noteworthy, the free gas space inside the can, the device is completely explosion-proof.

Das Gerät kann bedeutend kleiner gehalten werden als bisher und ist in der Herstellung einfacher und billiger.The device can be kept significantly smaller than before and is easier and cheaper to manufacture.

Durch die Aufsaugung der Flüssigkeit in einer porösen Masse kann durch Kippen des Gerätes oder plötzliches Einschalten des Gases keine Flüssigkeit in die Leitungen gelangen. Die Funktion ist von der Lage des Gerätes völlig unabhängig.By soaking up the liquid in a porous mass, through If the device is tilted or the gas is suddenly switched on, no liquid enters the Lines arrive. The function is completely independent of the position of the device.

Der Inhalt der Dose ist so bemessen, daß er für die Aufsättigung des Gasinhaltes von einer Flasche Acetylen mit 6m3 Inhalt ausreicht. Da jeweils die verbrauchte Dose herausgenommen und durch eine neue ersetzt wird, spielt die Verkrustungsgefahr keine Rolle mehr, da die Krusten ja in der porösen Masse enthalten sind, die mit der Dose entfernt wird.The content of the can is dimensioned so that it is necessary for the saturation of the Gas content of a bottle of acetylene with 6m3 content is sufficient. Since the If the used can is removed and replaced with a new one, there is a risk of encrustation no longer matter, since the crusts are contained in the porous mass that comes with the can is removed.

Einer Verwendung hochkonzentrierter flüchtiger Verbindungen steht nichts mehr im Wege, so daß sich Lötengen und Schweißengen durchführen lassen, die bisher Schwierigkeiten machten.A use of highly concentrated volatile compounds is available nothing more in the way, so that Perform soldering and welding that have caused difficulties so far.

Da kehre Flüssigkeitssäule und kein Widerstand im Schieber zu überwinden ist, tritt ein nennenswerter Druckabfall nicht auf, und es kann ohne weiteres mit Niederdruckgas gearbeitet werden.There sweep a column of liquid and no resistance to overcome in the slide is, there is no significant pressure drop, and it can easily with Low pressure gas can be worked.

Es erübrigt sich der Transport (insbesondere Rücktransport) von eigenen feuersicheren Behältern, in denen die Flüssigkeit an die Verbraucher bisher verschickt wurde. Die Dosen werden als solche versandt und sind für Lagerhaltung und Transport mit einem Patenteindrüchdeckel wie Farb- und Lackdosen versehen, der beim Einsetzen in das Gerät entfernt wird.Transport (especially return transport) of your own is unnecessary fireproof containers in which the liquid was previously sent to consumers became. The cans are shipped as such and are used for storage and transport provided with a patent push-in lid like paint and varnish cans, which when inserted is removed from the device.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for saturating a fuel gas intended for welding and soldering with volatile flux which evaporates into the flow of welding gas, characterized in that the flux is absorbed by a porous mass with which a saturation vessel (16) through which the gas to be saturated flows is filled, and that the saturation vessel (16) is arranged with an annular gap (9) in a cylindrical housing (17) provided with a screw cap (12) which is welded onto a solid base (21) in which the gas inlet nozzle (1 ), the gas outlet nozzle (6) and the control part (20), through which the gas flow can be switched off or the concentration can be adjusted.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the saturation vessel (16) designed as an exchangeable box provided with an easy-to-open lid is.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by one in the foot (21) of the device arranged, designed as a mandrel (18) gas supply pipe with which the bottom of the exchangeable box (16) is pierced during insertion.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control part (20) has two cylindrical parts (25 and 26), which act as a piston valve, and that the interior of this control part contains a hole (3) serving as a gas supply with lateral openings (4), so that, depending on the position of the control part (20), the supply line (18) to the saturation vessel (16) and the discharge from this covered by the cylinders (25 and 26), throttled or can be released completely, in the latter case an on the seat (23) pressed cone (7) of the control part (20) a short circuit between gas inlet (1) and gas leakage (6) prevents and forces all of the gas through the loading vessel (16) to flow. Publications considered: German Patent No. 396 296; French patent specification No. 459 407.