DE228660C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 228660 KLASSE Ac. GRUPPE

J. KNAPPICH in AUGSBURG.

Bei der autogenen Metallbearbeitung (autogenes Schweißes oder autogenes Schneiden) wird in der Regel das brennbare Gas, welches unter niedrigem Druck steht, durch die Schweiß- oder Schneidepistole vermittels einer injektorartigen Düse durch den höheren Druck des Sauerstoffes angesaugt. In der Mischkammer der Pistolen entsteht das Gas-Sauerstoff-Gemisch, welches . die hohe Temperatur der Schweißflamme erzeugt. Dieses explosible Knallgas verbrennt an dem Pistolenmundstück gefahrlos in der Form einer Stichflamme. Ein Rückschlag der Flamme ist nicht zu befürchten, solange der unter höherem Druck stehende Sauerstoff sich an dem Pistolenmundstück durch ungehindertes Ausströmen entspannen kann. Wenn aber das Pistolenmundstück sich durch angespritztes Eisen oder Metall teilweise oder ganz verstopft, so drängt sich der Sauerstoff in die Gasleitung, vermischt sich hier mit dem brennbaren Gas und bildet das gefährliche Knallgas. Da sich das Pistolenmundstück während des Betriebes in Rotglut befindet, tritt eine Explosion ein, die sich in die Gaszuleitung fortpflanzen würde, wenn nicht ein hydraulisch wirkender Verschluß in die Gasleitung eingeschaltet wäre.

Dieser besteht aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Gefäß, in welches das Gaszuleitungsrohr eintaucht und in welchem gleichzeitig ein weniger tief eintauchendes Sicherheitsrohr angebracht ist.

Da bei dem herrschenden niederen Gasdruck die Wassersäule der Wasservorlage nur eine bestimmte Höhe haben darf, so ist in der Regel an diesem Punkte ein Wasserüberlauf, ein sogenanntes Probierhähnchen, angebracht, Wenn nun die Wasserfüllung ungenügend ist, wird die Vorlage keine Sicherung gegen einen Explosionsrückschlag bieten und unter Umständen zu schweren Unglücksfällen Veranlassung geben können.

Die Aufgabe einer die Betriebssicherheit verbürgenden Wasservorlage ist aber nicht allein das Aufhalten der Explosionswelle (bei genügender Wasserfüllung), sie muß auch so eingerichtet sein, daß sie den Gefahren vorbeugt, die bei Störungen der inneren Einrichtungen in der Pistole oder der Gaszufuhr eintreten. Bei Störungen in der Pistole kann Sauerstoff in die Wasservorlagen, in die Gaszuleitung und bis in die Gasanstalt oder bei transportablen Gasapparaten unmittelbar in diese gelangen und dadurch Knallgas erzeugen, ohne daß ein Flammenrückschlag stattfinden muß. Es ist auch leicht möglich, daß hierbei das Wasser der Vorlage in die Gaszuleitung getrieben wird und Störungen bewirkt; anderseits kann das Wasser durch das Sicherheitsrohr aus der Vor-, lage herausgeschleudert werden, so daß der vorschriftsmäßige Wasserabschluß nicht mehr vorhanden ist.

Tritt in der Gaserzeugung eine Störung ein, oder ist die Gaszuleitung für den in Betracht kommenden Gasverbrauch nicht weit genug oder durch ein Versehen geschlossen oder nicht geöffnet worden, so saugt die Pistole Luft an. Bei fehlerhafter Einrichtung der Vorlage wird auch zugleich Wasser in die Abgangsleitung der Vorlage gesaugt und dadurch wieder der für die Betriebssicherheit der Wasservorlage nötige Wasserstand vermindert. Es sind zwar Wasservorlagen mit einem etwa 1 m langen gebogenen

kommunizierenden Rohr in Gebrauch, um das Ansaugen von Luft zu verhindern. Da aber die größeren Pistolen bis zu 3 m Saugfähigkeit haben, kann nicht verhindert werden, daß trotzdem Sauerstoff in die Gasleitung gelangt; ein 3 m langes Sicherheitsrohr würde dem durchströmenden Sauerstoff besonders bei großen, plötzlich in die Vorlage eintretenden Mengen zu großen Widerstand entgegensetzen, andererseits würde dadurch der Wasserstand der Vorlage so herabgemindert werden, daß der Sauerstoff seinen Weg in die Gaszuleitung nehmen könnte.

Um nun zu verhindern, daß die erwähnten Umstände eintreten, sollen nach der Erfindung um das unter Wasser endende Zuleitungsrohr zwei einander übergreifende Gefäße angebracht sein, von denen das eine oben, das andere unten offen ist. Ferner soll das Zuleitungsrohr an der Eintrittsstelle in die Vorlage konisch erweitert und in der Öffnung der Vorlage eine Pfeife angebracht sein, welche sowohl beim fälschlichen Ausströmen der Gase als auch beim Ansaugen von Luft und bei zu niederem Wasserstand ein Warnungszeichen gibt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Wasservorlage ist in einer Ausführungsform auf der Zeichnung im Querschnitt dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die Vorlage bei regelrechtem Betrieb,

Fig. 2 bei einem Überdrucke des Sauerstoffes aus der Pistole,

Fig. 3 beim Versagen der Gaserzeugung oder Verschluß der Gasleitung,

Fig. 4 bei zu geringer Wasserfüllung.

Das brennbare Gas tritt durch eine Gaszuleitung ι in eine Wasservorlage 8 ein, welche bis zu einem Überlaufhahn 13 mit Wasser gefüllt ist. Der obere Teil des Zuleitungsrohres ist konisch erweitert und durch einen Deckel 5 gegen den angrenzenden Raum dicht abgeschlossen. Das Zuleitungsrohr ist von zwei übereinandergreifenden Gefäßen 6,7 umgeben; an das eine 6 schließt sich das Ableitungsrohr 4 an, das zur Schweiß- oder Schneidepistole führt. Das Gefäß 6 ist mit dem einen Ende mit dem Deckel 5 verbunden. Mit seinem anderen offenen Ende greift es über den offenen Teil des anderen, mit dem Boden der Wasservorlage 8 verbundenen Gefäßes 7. Die Vorlage 8 wird durch eine kegelförmige Haube 10 abgeschlossen, deren Öffnung mit einer vor- und rückwärts wirkenden Signalpfeife 11 o. dgl. versehen ist. Das Zuleitungsrohr ι ist gegen den zwischen dem Gefäß 6 und der Wandung des Behälters 8 entstehenden ringförmigen Raum dicht abgeschlossen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende" Das durch die Zuleitung 1 eintretende Gas gelangt durch das Wasser im Gefäß 7 in das Gefäß 6 und von dort durch das Ableitungsrohr 4 zur Schweiß- oder Schneidepistole. Wenn nun der unter höherem Druck stehende Sauerstoff in die Vorlage gelangt (siehe Fig. 2), entsteht im Gefäß 6 der Vorlage ein höherer Druck. Hierdurch wird das Wasser in dem Ringraum zwischen den Gefäßen 6 und 7 bis zur Unterkante des ersteren verdrängt. Die Wassersäule im Gefäß 7 verändert ebenfalls ihren Stand, indem entsprechend dem im Gefäß 6 herrschenden Druck das Wasser im Zuleitungsrohr 1 in die Höhe gedrückt wird. Dadurch, daß der Ringraum zwischen den Gefäßen 6 und 7 kleiner ist als derjenige zwischen Gefäß 6 und der Außenwand 8 der Vorlage, und umgekehrt der Ringraum zwischen Gefäß 6 gegenüber dem Zuleitungsrohr 1 größer ist als letzteres, erfolgt die Wasserverdrängung bei einer plötzlichen Druckerhöhung in Gefäß 6 durch den engen Ringraum hindurch rascher als der Übertritt aus dem weiten Gefäß 7 in das enge Rohr ι. Hierdurch wird erreicht, daß der Sauerstoff seinen Weg nicht durch Leitung 1 zum Gaserzeuger, sondern durch den Ringraum zwischen Gefäß 6 und der Außenwand 8 zur Pfeife 11 ins Freie nehmen muß, da der Wasserwiderstand hier viel kleiner ist als der in der Leitung 1.

Sobald der Sauerstoff oder das Gas-Sauerstoff-Gemisch durch die Pfeife strömt, ertönt ein lautes Warnungszeichen. Die Querschnitte der vom Gas durchströmten Räume und der Pfeife müssen so groß sein, daß auch die in Betracht kommende größte Sauerstoff menge ungehindert abziehen kann.

Die konische Erweiterung von Rohr 1 dient dazu, etwa zurückgedrängtes Wasser aufzunehmen, so daß es nicht in die Gaszuleitung gelangen kann. Die Haube der Signalpfeife ist ebenfalls konisch ausgebildet, um das in dem äußeren Ringraum durch den Sauerstoffdruck ' in die Höhe geschleuderte Wasser von seinem Wege abzulenken und zu verhindern, daß es an der Pfeifenöffnung austritt. Zur größeren Sicherheit gegen das Auswerfen von Wasser kann auch noch ein feinmaschiges Sieb 16 ο. dgl. in der Haube 10 angebracht werden.
. Beim Versagen des Gaserzeugers oder bei verschlossener Gasleitung (siehe Fig. 3) saugt die Vorlage durch die Pfeife Luft ein, wobei ebenfalls ein Signal ertönt. Durch entsprechende Abmessung des inneren Ringraumes ist ein Absaugen vor Vorlagen wasser in die Leitung 4 unmöglich gemacht. Der Querschnitt des inneren Ringraumes ist bedeutend größer gehalten als der äußere Ringraum, so daß durch Absaugen der Wassersäule aus diesem der Wasserstand im inneren Ringraum sich nur ganz unbedeutend erhöht.

Versäumt der Arbeiter das rechtzeitige Nachfüllen der Wasservorlage (siehe Fig. 4), so genügt schon, sobald das im Gefäß 6 befindliche Wasser die Oberkante des Gefäßes 7 erreicht hat, der niedere Druck des Brenngases, um das im Ringraum zwischen diesen Gefäßen befindliche

Wasser bis zur Unterkante des Gefäßes 6 zu verdrängen. Das Gas nimmt den gleichen Weg wie beim Rücktritt des Sauerstoffes zur Pfeife und setzt dieselbe durch seinen Druck in Tätig-

Das Pfeifensignal gibt dem Arbeiter augenblicklich einen Wink, daß in der Wasservorlage oder in der Gaszuführung oder auch in der Pistole etwas nicht in Ordnung ist oder ein

ίο Fehler ungesäumt behoben werden muß. Zunächst wird der Arbeiter die Gaszuführung abstellen und kann dann die Fehler gefahrlos beheben. Das Warnungszeichen, ähnlich dem Sicherheitsventil am Dampfkessel, schaltet die Gefahrenmöglichkeit aus.

Es ist notwendig, daß zur Erreichung der beschriebenen Wirkung die Querschnitte und auch die Höhen der verschiedenen Gefäße in einem entsprechenden Verhältnis unter sich stehen müssen, denn es kommen in der Wasservorlage verschieden hohe Gasdrucke zur Geltung, die nach' entgegengesetzten Richtungen wirken. ■

Die Signaleinrichtung kann auch so ausgeführt sein, daß ein elektrisches Läutewerk mittels des bei einer Störung frei werdenden Gases in Betrieb gesetzt wird. Die Pfeife 11 kann ferner mit einem feinmaschigen Sieb 17 versehen werden, um bei einer Entzündung des abziehenden Gasgemisches durch eine Außenflamme einen Flammenrückschlag hintanzuhalten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Sicherheitswasservorlage mit Signaleinrichtung für autogene Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß um das unter Wasser endende Zuleitungsrohr (1) einander mit ihren Öffnungen übergreifende Gefäße (6, 7, 8) derart angeordnet sind, daß beim Auftreten von abnormalen Über- oder Unterdrucken wie auch bei zu niederem, aber noch genügend Sicherheit bietenden Wasserinhalt die frei werdenden Gase oder auch die angesaugte atmosphärische Luft auf ihrem Wege von und zu der Vorlage eine vor- und rückwärts funktionierende Pfeife in Tätigkeit setzen.

2. Sicherheitswasservorlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (1) an der Eintrittsstelle in die Wasservorlage konisch erweitert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.