DE2436833A1

DE2436833A1 - Verfahren und vorrichtung zum schweissen, hartloeten oder dergleichen mit wasserstoff und sauerstoff

Info

Publication number: DE2436833A1
Application number: DE2436833A
Authority: DE
Inventors: Yull Brown
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1975-02-13
Also published as: FR2305509B1; FR2305509A1; IL45354A; RO72604A; PH14775A; BR7406377D0; DD117826A5; ES428947A1; AR206894A1; IT1037075B; AR209103A1; IL45354A0; FR2259918B1; FR2259918A1; BG27884A3

Description

den 28.7.197¹*

Patentanmeldung

YuIl Brown

182 Auburn Road

Auborn, New South Wales .. Commonwealth of Australia

Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen, Hartlöten oder dergleichen mit Wasserstoff und Sauerstoff

Die Erfindung bezieht sich auf Schweißen, Hartlöten oder dergleichen unter Benutzung von Wasserstoff und Sauerstoff und erstreckt sich auch Auf Anwendungsgebiete, wie Säuerst off schweißen, Sauerstoffschneiden, Atomachweißen, sowie das Schweißen in Verbindung «it dem elektrischen Lichtbogen. Die Erfindung betrifft außerdem die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff für die erwähnten Anwendungegebiete und zwar entweder gemeinsam damit oder auch einzeln.

Ein ganz wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Atomsohweißen unter Benutzung der Eigenschaften von atomarem Sauerstoff in Verbindung mit atomarem Wasserstoff (zum Sohweißen) oder atomarem Sauerstoff allein (zum Schneiden). Diese besondere Anwendung der Erfindung basiert unter anderem auf der Wahrnehmung, daß wesentliche lnergie mit der Trennung von molekularem Sauerstoff in ato marem Sauerstoff verbunden ist, wenn dieses Gas duroh einen Lichtbogen geschickt wird und daß diese Eigenschaft zur Erzeugung von Temperaturen in nutzvoller Weise verwendet werden kann, wobei diese Temperaturen sogar noch höher sind, als diejenigen,<ie früher zum Beispiel mit

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•inor Atomwasserstoff-Flamme erreichbar waren. Di· Bedeutung der Energie, welche auf diese Weise gewonnen werden kann, läßt sich am besten aus den auftretenden Reaktionen und der damit verbundene Wärmeenergie abschätzen, wenn Sauerstoff und Wasserstoff durch einen elektrischen Lichtbogen geschickt werden. Beispielt
H₂ ■■ » H + H absorbierend 101.000 cal/gmol

°2 *" ° + ° absorbierend 117.000 cal/mmme

insgesamt 218.000 cal/gmol

Bei der Wiedervereinigung dieser Atome wird diese Energie durch eine Anzahl komplexer chemischer Reaktionen als Wärme frei und bewirkt eine außergewöhnlich hohe Flammentemperatur. Früher würde es nicht für möglich gehalten worden sein, Sauerstoff oder eine Mischung aus Sauerstoff und Wasserstoff wegen der großen Explosivität oder der starken Brennbarkeit dieser Oase zusammen durch einen Lichtbogen hindurchzufüttren. Erfindungsgemäß ist dies jedoch beides mVglioh und praktikabel und ermöglicht, wie oben erwähnt, die Erreichung wesentlich höherer Schweiß» und Schneidtemperaturen, als dieses bisher mit den bekannten Mitteln möglich war£. .

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrene und einer Vorrichtung, mit der Wasserstoff und Sauerstoff sohneil und einfach erzeugt und für den unmittelbaren Verbrauch beim Sohwelßen u. s. w. nutzbar gemacht werden kttnn· t, ohne viele der Nachteile, die mit den üblichen Gas-Schweiß-Praktikem verbunden waren. So kann zum Beispiel die Benutzung von Gasflaschen, üblicherweise mit Sauerstoff und Azetylen, bedeutende Naohteile haben, insbesondere für solche Benutzer, die fernab von einem Lieferdepot arbeiten und für die eine wesentliche Zeitspanne zwischen einem Lieferauftrag für Gas und der tatsächlichen Auslieferung liegt. XJm eine hinreichende Belieferung mit

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Gas für solch· Benutzer erforderlichenfalls sicherzustellen, ist es. oft notwendig, neu· Lieferungen im voraus zu bestell·!! und zwar bereits bevor die vorhandene Lieferung verbraucht ist, um nicht das Risiko auf sich zu nehmen, daß das Gas vor Beendigung der Arbeit auegeht.

Da Oasflaschen im allgemeinen auf strenger Austauschbasis geliefert werden - das bedeutet, daß eine benutzte Flasche im Austausch für eine wieder gefüllte Flasche zurttokgegeben werden mufl - kann es für den Benutzer einen bemerkenswerten Verlust bedeuten, wenn Flaschen, die noch beträchtliche Mengen unverbrauchten Gases enthalten, an den Lieferanten zurückgegeben werden müssen. Die übliche Benutzung von Flaschengas ist mit einer großen Anzahl anderer Schwierigkeiten verbunden, zum Beispiel der, daß Flaschen undicht werden oder daß gewerbliohe Streitigkeiten auftreten, welche schwere Lieferverzögerungen und Lieferausfälle, Verbindlichkeiten, hohe Einkaufs- und Lagerkosten, Frachtgebühren u. s. w. zur Folgenhaben können.

Zur Veranschaulichung der Bedingungen, die der Verbraucher von Flaschengas auf sich nehmen muß, ist nachstehend ein Teil der "Verkaufebedingungen" aufgeführt, die für den Verkauf und den Vertrieb von Flasohengas gültig sind.

(a) Die Flaschen bleiben das alleinige Eigentum des Lieferanten, der jederzeit sein Besitzreoht nach Belieben ausüben darf.

(b) Der Transport aller Flaschen und Behälter geht zu Lasten und auf das Risiko des Verbrauchers.

(o) Die Verantwortlichkeit für ein sachgemäßes Auf- und Abladen aller Behälter und des Zubehörs trägt der Verbraueher.

(d) Alle Behälter sind an den Lieferanten zurückzugeben, sobald sie leer sind, Fracht- und Verpackungskosten gehen zu Lasten des Verbrauchers.

(e) Alle Behälter gelten solange als nicht zurüokgege-

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ben, wie sie nicht in Werk, im Depot oder durch ein Fahrzeug dee Lieferanten in Empfang genommen sind und eine
Empfangsbestätigung des Lieferanten dafür erteilt worden ist. Nur solche Empfangsbestätigungen für Behälter sind gültig·a die auf den vorgedruckten Formularen des Lieferanten erteilt worden sind.

(f) Die Behälter sind nicht übertragbar, dürfen nur als Behälter für solches Gas benutzt werden, welches beim
Lieferanten gekauft wird und dürfen zum Nachfüllen auch nur in die Füllstation des Lieferanten gebracht werden.

(g) Der Kunde ist damit einverstanden, das Gas aus den
Behältern oder einen Teil davon nicht an andere Einzelpersonen oder Firmen weiterzuverkaufen.

(h) Der Kunde ist für Verlust oder Beschädigung der Behälter, aus welchen Gründen auch immer, während der Zeit, die zwischen der Auslieferung und der Rückgabe an den
Lieferanten liegt verantwortlich. (Den Kunden wird angeraten die Behälter zu versichern.)

(i) Falls der Kunde einen Behälter nicht innerhalb von
sechs Monaten ab Lieferdatum in gutem Zustand zurückgegeben hat, kann der Lieferant dem Kunden den Wert des
Behälters und eine entsprechende Leihgebühr in Rechnung «teilen und dieser Betrag ist von dem Kunden als Schad@nesrsat» für die Vorenthaltung der Behälter zu zahlen. Ungeachtet der Zahlung dieses Betrages für irgend ei- ' a«n Behälter bleibt dieser das Eigentum des Lieferanten und das Recht desselben, wieder Besitz davon zu ergreifen, wird dadurch in keiner Weise berührt.
(j) Etwa in den zurückgegebenen Behältern verbliebenes
Gas gewährt keinerlei Ansprüche.

(k) Viele andere Bedingungen die in den verschiedenen
Ländern der Welt unterschiedlich sind.

Sin anderer Nachteil des Sauerstoff/Wasserstoff-Schweißens rührt daher, daß Wasserstoff von den meisten Netallen absorbiert werden kann. So muß sum Beispiel beim Schweißen von Stahl große Sorgfalt darauf verwandt werden, daß kein Übersohuß an Wasserstoff vorhanden ist,

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damit dieser nicht ron dea Metall absorbiert wird und einen Verlast an Festigkeit oder eine Sprödigkeit hervorruft. Andererseits würde ein SäuerstoffÜberschuß ein Verbrennen des Metalles bewirken und sollte deshalb gleichfalls vermieden werden. Es ist deshalb höchst wichtig, daß bein Sauerstoff/Wasserstoff-Schweißen die Mischung aa Brenner so eingestellt ist, daß sie eine neutrale Flaaae erzeugt, das heißt, daß darin weder Wasserstoff- noch SaueretoffÜberschuß ist. In der Praxis ist es aa schwierigsten, eine neutrale Flaaae zu erhalten, (und tatsächlich unaöglich an der Farbe der Flaaae su beurteilen) und aus diesea Grunde ist das Saueretoff/Vasserstoff-Schweißen trots der daait zusammenhängenden Vorteile der niedrigen Kosten und des hohen Wäraewertes, die Wasserstoff als Brennstoff anbietet, nioht weit verbreitet.

Diese und andere Nachteile können durch die vorliegende Erfindung ia wesentlichen überwunden werden, bei weloher Vaeserstoff- und Sauerstoff als Brenngas in einer elektrolytisohen Zelle durch Elektrolyse gleichzeitig erzeugt wird, die sich darin zur Bildung einer stSohioaetrischen Mischung frei veraischen können und ait neutraler Flaaae brennen. Das Brenngas kann hergestellt werden, wo auch iaaer und wann auch iaaer es gebraucht wird und veraeidet daait die Notwendigkeit zur Lagerung von Flaschengas und das Warten auf eine regelaäß$>ge Oasbelieferung, die oft nioht garantiert werden kann.

Das Verfahren, geaäß der vorliegenden Erfindung keine Meabranen oder dergleichen zur Trennung des ia Elektrolyseverfahren freiweadenden Wasserstoffes und Sauerstoffes zu verwenden, eraVglioht die Erzielung wesentlicher Vorteile gegenüber der noraalen elektrolytisohen Herstellung dieser Gase. Solohe Meabranen sind bisher als wesentlich für neraale elektrolytisohe Erzeuger angesehen worden, ua die beiden Gase

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voneinander iu trennen die sonst eine hochexplosive Mischung bilden würden. Irfindungsgenaß mat sieh jedoch herausgestellt, daß die beiden Oase risikolos und zweckmäßig hergestellt und als Brennstoffmischung benutzt werden kennen, vorausgesetzt, daß geeignete SicherheitsVorkehrungen, wie zum Beispiel die Verwendung einer Vorrichtung zur Verhinderung des Flam-■enrüoksohlages, getroffen werden. Solohe Sicherheit sVorkehrungen kVnnen ma Beispiel in der Benutzung einer Vorrichtung bestehen, die den bei der Elektrolyse entstehenden Dampf ans de· Gas entfernt und gleichzeitig als Flammenrüokstands-Verhinderer wirkt. Vm der Wotwendigkeit zur Benutzung von Membranen oder dergleichen vorzubeugen, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, daß die Elektroden viel dichter aneinander angeordnet werden und vermeidet den hohen Widerstand durch die Benutzung der Membranen, was widdramm eine wesentliche Erhtthung der Gaaproduktion bei einer gegebenen AparatgrBße ermiglioht. Kurz gesagt, IMt die Erfindung eine kleine Vorrichtung zu, die für eine große Anzahl von Schweiß- und ähnliohen Arbeiten brauchbar und bei durchschnittlicher Anwendung nicht über Gebühr sperrig istt vJas von den üblichen Vasserstoff/Sauerstoff - Irzeugungsanlagen nicht gesagt werden kann.

Für die Entwicklung einer Vorrichtung naoh dem Grundkonzept der elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff« die einerseits praktisch und für weite industrielle Anwendungen geeignet ist und andererseits auch für kleinere häusliche Anwendungsgebiete, muß eine Anzahl von Faktoren in Betracht gezogen werden, die analysiert und gegeneinander abgewogen werden Bliesen. Das Folgende ist eine Aufzählung von einigen dieser Faktoren und deren Bedeutung·

(a) Der gegen den hydrostatischen Flüssigkeitsdruck auszugleichende endesmetisohe Druok.

(b) Die Stromstärke in Bezug auf die Fläch· der Elek-

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trod·!!.

(ο) Da· alt· Proble«, die Gas· an· d«M dl· Anod· und di· Kathod· uagebenen Elektrolyt zu entfernen, bevor ei· diffundieren und bevor die Elektrolyten vermischt aind.

(d) Di· Wirkungen dea raaohan Wechsel· der Stroastftrke in den Zellen.

(e) Die Wirkungen der susätzlichen Zersetzung auf der Anoden- und der Kathodena«it· der Ζ·11·.

(f) Di· Wahl der ae leichtesten ienisierbaren Elektrolyten Mit grttßter Leitfähigkeit.

(g) Der kleinstMBglich· Abstand· der zwischen Anode und Kathode «Sglich iat.

(h) In einea Zellenaufbau, in welchem es früher für H₂ und 0. für uxwOglioh ang*s«h«n wurd· sich au Mischen, werden di··· Oa·· risikolos aiaohbar. M«ari>ran«n oder dergleichen, die den inneren Wideratand vergrtfBern, aind vermieden. Waaaeratoff und Sauerstoff kennen aieh innerhalb der Zelle vemiaohen und die Zellen kttnnen naoh Bedarf in Serie und/oder paral*llg«achalt«t werden . (i) Die Wahl des Werkstoffes für die Elektroden. (j) Die Menge der au benutsenden SKuren oder Laugen, (k) Di· Abaasaung der Zellen entspreoh^nd deren Zveok und die Anwendung, fttr ««lohe aie vorg«a«h*n aind. (l) Di· MlgliQhkeit der Verbeaaerung ait peraianent- oder elektreaiagnetiaohen Feldern, die auf die Elektrolyae-Zellen wirken, usi eine gea teuer te Trennung einer in den Zellen erseugten Qaaaienge au bewirken.

(·) Die Sicherheit, da0 der Elektrolyt swiaohen den Elektreden eit geringetaegliohesi elektrischen Widerstand ■irkuliert.

(n) Die NBgIiohkeit sur Verwendung von Natriuah- oder Kaliusüiydroxyd in Kensentrationen ven 10 ft bia 30 %, waa nur «in· vernaehläaaigvare Korroaionawirkung an Eia«nod*r Niok«l«l«ktred«n hervorruft, unabhftngig von der Her·teilung einer L»au»g «it guter Leitfähigkeit, (o) Die Benutaung dea Kühleffektea duroh daa Hindurohaohicken von Waaaeratoff- and BauerstOffgaa, m den

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Elektrolyten in der Ζ·11· zu kühlen und damit die Zellentemperatur voraugsweise zwischen kO° C und 60° C au regeln, weil bei diesen Temperaturen die Bindungen zwischen Wasserstoff und Sauerstoff nur ein Minimum von elektrischer Energie au ihrer Trennung benötigen.

(p) Die Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff aus einer Mischung möglichst unter Benutxung eines permanenten oder eines elektrischen Magnetfeldes, welches aur Erreichung der gewünschten Trennung ven Wasserstoff und Sauerstoff geregelt werden kann.

Nach diesem Prinaip kann der Sauerstoff im wesentlichen aus der Misohung getrennt werden, wahrend der Wasserstoff zum Beispiel mit Hilfe bestimmter Metalle, die groae Absorptionsaffinität für Wasserstoff beaitsen (Palladium absorbiert aum Beispiel ·00 mal mehr Wasserstoff als sein Volumen ausmacht), absorbiert werden kann. Unter Benutxung des Prinaips der Erfindung keimen Wasserstoff und Sauerstoff also in großen Mengen mit kleinen Einheiten erzeugt werden und der Sauerstoff kannte sum Beispiel getrennt und für die Belieferung ▼on Krankenhäusern, Kinderzimmern, Klimaanlagen oder andere Anwendungsgebiete, in d«aen Sauerstoff erforderlich iat, benutat werden. Auf diese Weise kann Sauerstoff viel schneller und viel bequemer als mit den üblichen elektrolytisohen Eraeugeranlagen hergestellt werden.

(qu) Die Möglichkeit sum Absorbieren ron Wasserstoff odor Sauerstoff mit Hilfe bestimmter Werkstoffe in kloinen Behältern, wobei das absorbierte Gas nach Bedarf aum Schweiften odor HartIVten herausgeaegen worden kann und awar insbesondere dort, wo dies mit den üblichem Anlaggn unbequem oder unmVglioh wäre.

(r) Der Schweller soll völlig unabhängig von Jeglichen Gaslieferanten gemacht werde».

(s) Die Herstelltalg vom billigem Gas, dessen Preis seohs bis sieben mal billiger ist, als die normalen Gaalieferungen·

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(t) Di· Konstruktionen oinor Anlagt, dit nicht nur Beruf ssohweiAern, londtra tueh Handwerkern odor Leuten, dio fern «bor nur gelegentlich «it eines Sauerstoff-Sohweifigerät zu Hauee arbeiten würden, dient, was die Ausgaben für die übliche Gäsbslieferung nicht rechtfertigen würde. Für solche Leute wire die Bezahlung tob Gasflasohen für eine einzige Schweifung unzuMutbar (die Flaschen Müssen geholt, es Müssen Gebühren für sie gezahlt werden und sie Müssen bis zu zwei Jahren aufbewahrt worden, bis die nächste SchweiBung ausgeführt worden kann.) DaruM ist der goMlft der Torliegenden Erfindung vorgeschlagene Schweißapparat ideal, weil er das Gas zum Sehweiten gleichzeitig und in der benötigten Menge erzeugt.

(u) Wasserstoff-Sauersteff-Sohweiflung hat den Torteil, daB es die AtMOsphäre nioht versohMutzt, wie dies bein Sauerstoff-Azethylen-Sohweißen der Fall ist» (▼) Bio Konstruktion einer Elektrolyse-Zelle, die risikelos und bequoM iM Gebrauch ist und die ihren eigenen FlaMMonrttcksohlag-Verhinderer oder dergleichen zur Sicherheit besitzt, um Explosionen oder Feuer zu verhindern.

(w) Bio Überwachung des durch die Zellen fließenden StroMOS, der ZellentoMperatur, die von den StroM abhängig ist, die Kontrolle der Trennung der Gase und das Herausführen der Gase aus dta Daapf der Elektrolyten. Zu diesoM Zweck ist eine besondere Einrichtung Mit vorzugsweise konischen Elektroden und einoM FIaM-Monrüoksohlag-Verhinderer vorgeschlagen worden. Der Rüoksohlag-Verhinderer kann durch eine Pille aus porSsoM Werkstoff oder aus einoM langoM Kapillarrohr gebildet werden, das zwischen dOM Gaserneuger und doM Brennerkopf angeordnet ist. Die Feuergefährlichkeit einer Mischung von Sauerstoff und Vaeserstoff kann nioht genügend betont werden und es ist wohl Im wesentlichen den erkannten Gefahren zuzuschreiben, da· außergewöhnliche Abstände gesiaoht werden, um die bei-

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dea Gaae Tor Srreichea dea Breaaera Tollatändig Toaeinaadar au treaaea. Srfiaduagageaäe hat aaa aa aatgegea daa lange boatehenden Meinungen erreioht, daft die Gaae gefahrloa aiteinaader Teralaoht werdea kVaaea uad »war aogar bei der Herateilung, ao daft deahalb Tiele waaaeheaawerte Vejrxage realiaiert werden kSaaea.

(x) Die Aaordauag eiaea oder aehrerer auf eiaea geeigneten Druck XBa Ablaaaea eiaea Überdruckea la der Zelle eiageatellter überdruokTeatlle (xua Beiapiel grtfaer ala 0,2 kg/oa ) waa aua Beiapiel Torkoaaea kaaa, weaa ela Stroaregler aaaflllt. Dia SicherheitaTeatile kVaaea xua Beiapiel alt elaer Alaraaalage Torbuadea werdea, xua Beiapiel but Aaxeige eiaea Fehlere la der Stroaregelaag, la dmm. Awaaohalter oder dergleiohea.

(τ) Ia Brennerkopf kSnaen portfae Verkatoffe bequea untergebracht werdea, ao daft eia Rttokaohlag der Flaaaa duroh den Breaaer la die Zelle aioht Terkeaaea kaaa.

Zuaaaaeafaaaead kaaa geaagt werdea, dat die Aufgabe der Erfindung la der Sohaffuag eiaer Univeraal-SohweiÜBaüohlae beateht, die für veraohiedene SohweiBTorfahren anwendbar iat_/die auf der Benutsuag tob Sauaratoff uad Waaaerateff beruhea uad die toIIob Gebrauoh tob allen Vorteiles aaoht, die dadurch realiaierbar aiad. Die Aufgabe beateht weiterhia daria, daß die VerrichtBag kleia uad haadlioh la Yergleieh xu Torhaadeaea Torriohtuagea geaaoht werdea kaaa, die xua GaaaohweiOoa beautxt werden und aperrige Vaaaarateff-Flaaohea beautxea. Crfiaduagagaal· lat rar Srxeuguug dea Braaaateffea eia· kleine koapakte KlektrolTaexelle aVglioh gewordea, woria daa aiaxige Rohaaterial, daa tob Zeit xu Zeit aaehgefallt werdea au», Yaaaer iat Bad daa überall dert beaatxt werdea kaaa, wo eiae elektriache Saergiequelle TerfMgbar iat, aa die aetweadige Meage tob Yaaaerateff oder eiaer Yaaaerateff-Sauereteff-MiaohuBg xu erxeagea, aa daa Atoa- oder Yaeeerateff-Saaerateff-FlaaaaehwelAeB auaxuftthrea. Ia aeiaer aiafaohatea Fora beaitxt der Gaaer-

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ζeager gemäß der Erfindung eine Eiektrolyseselle für dan Anschluß an ·1η· ln«rgi«qutll· - naoh Vuasoh ttbtr ·1η·η Transformator nr Spannung*erniedrigung und einen GUeibhriohter -sowie Vorrichtungen sum Ansbhluß an ainan Brenner, vorzugsweise über einen FlamaenrUcksohlag-Verhinderer als Sicherheitsvorkehrung. Die Vorrichtung kann ala Kompaktainhait »it ainaai Transformator verbunden werden und zweckmäßig kann dar Transfor ma tor verschiedene Wicklungen baaitBan, damit ar auoh für andara Zwecke, sum Beispiel zum Batterieladen, sum Elektroplattieren, sum Lichtbogenschweißen und für dia Herstellung eines Lichtbogens für die Atomsohweißung benutsbar ist.

Es iat festgestellt «orden, daß ein· ainsige Elektrolyseselle» die bei einigen 100 Ampere ohne Membranen arbeitet, ein· beachtliche Menge τοπ Wasserstoff und Sauerstoff für kleinere Schweiß- und Hartlötarbaiten arsaugt, für grSßere Arbeiten jedoch (sum Baispiel sum Schweißen von 10 mm starken Stahlplatte») wird die erforderliche Stromstfirka zu hooh (in dar ©r®ü®H®rdn»ng τ©η 900 A und mehr) wann man dia Dimensionen dar Leit&ngen und das Transformators.und das Problem dar Wärmeentwicklung in Betracht sieht. Diese Probleme kennen gemäß einem Vorschlag nach dar Erfindung dadurch wesentlich vermindert werden, das mehrere Zellen hintereinander geschaltet wardan und eine viel geringere Stromstftrke banVtigan,um den gleichen etasauastoß SU erreichen. Tatsächlich 1st die Kapasitat einer Reihe von Zellen bei einer gegebenen 8tremstlrke ebenso groß, wie dia einer ainselnen Zelle multiplisiert mit deren Gesamtansahl. Ar^«rerseits wird der Strambedarf für eine gegebene Menge hergestellten Oases durch einen Paktor reduziert, dar der Ansahl der Zellen gleich ist.

Da ]edoch eine große Ansahl von einseinen Zellen außergewöhnlich sperrig für tragbare Geräte sein kann, sollen nach einem weiteren erflndungsgemäßen Voraohlag die Abmessungen dadurch wesentlich vermindert werden, daß dia

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Zellen als Kinheit, ait aehreron in Reih· geschalteten Elektroden nebeneinander in einer geaeinsaaen Elektrolysekaaaer angeordnet aind. Die Kaaaer ist eit eine« Raun sua Saaneln de· Oaaea vorsehen, sowie einea Aus-IaA^muH Beispiel für einen Brenner. Darüber hinaus brauchen nur die Sndelektroden an eine äuSere Stromquelle angeschlossen su werden und die Anordnung in ihrer Gesamtheit kann auBergewShmlich wirkaaa und koapakt gebaut sein. AuAerdea kanm die Notwendigkeit »r Benutsung eines Transfcreators für die aeisten Anwendungsgebiet· daduroh ausgeschlossen werden, da· die Vorrichtung sub direkten Anschluß an eine elektrische ' Leitung ausgelegt ist, saa Beispiel, falle gevünsoht, über einen Brttokengleiehriohter. Dureki das Weglassen «in«β Transforaators kann die öae»r»eug«ranlage ttberrasohead keayakt gebaut werden, daait si· sowohl gut für häuslioke Bedürfnisse als auch für schweren Indu- »trieeinsats geeignet ist.

ie ttineai weit «ro 3» erfiadungsgeaftAen Torechlag ist •1b· Sicherheitsvorrichtung -vorgesehen, die den Druok des »rseugt«n Sauerstoffe« und Wasserstoffes überwacht und den dureh die Zelle (n) fließenden Strea regelt, um di« aasproduktion in Abhängigkeit von dieses Bruok au T«rgre*eera oder «u -rorkloinom. In einer Aus- !»llduBgsforsj besitat die Vorrichtung eine Kaa»er alt sw«i Elektroden, τοη d«»«m wenigstens «la« konisoh iet. Bies· Xlektreden snad ia der Kaaa«r ancoerdnet (die normalerweise ein· leitende Flttssigkeit enthält) amd die Elektroden kinnoa alt einer odor aehreren Zellen, die für dl· Sauersteff-Waeeoreteff-Herstellung beautat worden, ia Serie gosohaltot seia.

Die auf den Druek aaevreoheado, dea Strea regelade Vorrichtung Mann al« «er Xlektrelyse-Zelle oder dea 'Zellen einteilig oeia oder es kaan aueh als ZubehSr, das auSen angebraeat «ad aa Serie alt den gaseraeugeadea Zellen gosohaltet 1st, ausgelegt werdea. Die Terrlohtuag kaaa aueh se rergesehea werdea, dal f sie

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BAD ORiQINAL

dl· Funktionen dea Strewreglera und dea PlaMBonrüokaehlag-Verhinderera Toreinigt, wobei die letstere Funktion ge-, währleietet, dafl «in« Flaaae tob Brenner nioht unbeabaiohtigt durch di· Sehlauehe in di· hoehexploaiTO Miaehung in d«n OaaerseugerBollen zurüokaohllgt. Di· Vorrichtung kann auch «in· Vorrichtung xvm γβ111|·η Trennen daa Stro-

■•a benutsen «d«r i» Verbindung Mit «inor aolehen Vorrichtung benutst worden, di· di· eloktriaohe Stroasufuhr τβΐ- «ntarbrioht, «in dir Druok in dan Zellen unbeabaicheinen Maximalen Sioherheitavert überateigt. Der Stroe-

kann den durch die Zellen flieBonden Stron auoh in Abhänciffkeit tob der Temperatur regeln_f u« die Temperatur in einea fowfinaohton Bereioh su halten.

erfindvneracea&Oo A»aführuneaforeen aind in den beigefügten Zeichnungen Toranaohaulioht.

Figur 1 xeigt aohaaatiaoh eine einmelno Elektrolysezelle 10, die der Herateilung einer Niaohtang tob Waaaeratoff und Saueratoff dient, die durch einen Flawaenrüokaehlag-Verhinderer 11 su einea Breaner 12 geleitet wird. Die Zelle 10 enthftlt xwoi Plattenoloktroden 10a und 10b, die in •inen Elektrolyten eingetaucht aind, der aua einer LVaung Ton KOH in Waaaer beateht, und die Hit Klewaen 13 und Ik an eine Voohaolatroa- odos* Oleiehatroequelle angeachloaaen aind. Yorsugavoiao wird Oleiohatrea Torwendot, da der olektriaoho Wideret »ad der Zelle -riol kleiner bei Oleiohatroa ala bei Voohaolatroa iat. Die Streaquolle kann ein Tranaferaator, typiach ein aoloher tob 300 A Leistung aoin, dor ilbor einen Brttokongleichriohter ait der Zolle Torbunden iat. KiB Flajaaenruckaohlag-Verhinder-•r 11 wird duroh ein Yaaaerbad gebildet, duroh welohoa daa in der Zolle .10 freiwerdende Gas fiber daa Rohr 15 in daa Vaaaerbad eingeleitet wird und τοη dort duroh daa Rohr 16" in den Brenner 12 gelangt. Die Anordnung iat für kleine Sohweift» und Rartietarboiten gooigaot, wird jedoch fttr «afaBgreiohero Arbeiten xu aperrig. Figur 2 aoigt ia Queraohnitt eine Elektrelyae«elle 20,

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BAÖ ÖRI<3IJSIAP, 4

di· für einen best1mmten Leistungsbedarf ·1η·η wesentlioh niedrigeren StroM ben&tigt, als di· in Figur I dargestellte Ζ·11·. Dl· Ζ·11· 20 besteht tatsächlich au« einer Reihe von Zellen, dl· au· Mehreren Plattenelektroden «•bildet und in «in· LSivif aus KOH und Wasser elngetauoht «Ind. Der Einfachheit halber aind die beiden äußeren Elektroden alt 20a und di· dazwischenliegenden Mittleren Elektroden Mit 20b bezeichnet. Di· Xl*ktrod«n 20a sind über Leitungen 21 Mit Klesusen 22 sum Anschluß an eane äuftere Elektrisittttsquelle verbunden. Di· Mischung aus Wasserstoff und Saueretoff, die sieh an den Elektroden entwickelt v«nn ein elektrischer StroM flieftt, «•langt durch «in· AusIaSVffnun« 23 zu ·1η·Μ Rüokschlag-Verhinderer und tob dort zu ·1η·Μ in Fi«ur 2 nieht dar- «•steilten Brenner. Die Reihe ren Elektroden 20a und 20b 1st in ·1η·Μ Rohr 2h aus einoM isolierenden Werkstoff ab««dioht«t ««la««rt. Das Rohr 2k ist oben und unten Mit öffnungen 2fca und 24b versehen, die sich zwischen jedes Elektrodenpaar befinden. Die Offnungen 2%a lassen das Gas in den HohlrauM 25 oberhalb des Elektrolyten entweichen und die Öffnungen 24b lassen es su, dafl der Elektrolyt in den Raua zvisohen den Elektroden eintreten kann. Auf Grund dieser Anordnung ist der elektrische Widerstand zvisohen irgendwelchen n«b«n«inand«rll«g«ndon Elektroden niedriger, als zwischen nicht nebeneinanderliegenden Elektroden, so dafl dies· Anordnung tatsächlich genauso wirkt, wi· ·ηη· «τ·1· Anzahl von in Serie geschalteten Eins«lz',ell«n. SoMit wird eine sehr koMpakt· Anordnung erzielt, di· ein· verhältnisMäAig «roB· Gaserzeugung bei annehMbar ni«drig«M Leistungsbedarf erMlglioht. Sine Anordnung wie die dargestellte, welche zum Beispiel 120 Zellen besitzt, kann bei einer StroMaufnahMO von 15 A (bei einer Spannung von zum Beispiel 240 Veit) ebensoviel Gas erzeugen, wie eine einzelne Zelle Mit einer StroMaufnahMO von etwa 1800 A. Dies bedeutet in der Praxis, daA eine tragbare Verriohtung hergestellt und ohne einen TransferMater direkt an

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BAD ORIGINAL

die meiaten häualiohen Stromleitungen amgeaohloaaen werden kann, und di· für die meiaten SehweiAarbeiten aina genügend grofle Gaeerzeugung aufreeht erhält.

XIn Vorteil, dar die erfindungagenäse Anordnung beaendera ▼on dan Übliohan Gaa-Schweiuvorrlohtungett unteracheidet, beateht darin, daft Yaaaeratoff und Sauaratoff automatiaoh in dan für aina neutrale Flamme erforderlichen Proportionen erzeugt werden. Miechventile aind nioht erforderlich und aelbat Ungeübte kennen ohne Schwierigkeit sufriedenatellende Sohweiftungen auaführen. Tataäohlioh aoheint ea, daS viele Sohwelflarbeiten beaaer al a «it irgendwelchen anderen Verfahren auageführt werden kOnnen.

Figur 3 -veranachaulioht eine druckabhängige Sicherheita-Torrichtung 30, die elektriach «it einer elektrolytiachen Vaaaerateff/Saueratoffseile 31^ in Reihe geaohaltet iat, UM den durchflieSenden Stroe entaprechend den Druok dee erzeugten Gaaaa au regeln. Die Vorrichtung 30 beaitat *ine Kajuer 30* die über eine Leitern« 33 «it eineai Reaerroir 32 in Verbindung ateht. Zwei keniache Elektroden 3^ und 35 aind ie Abatand voneinander in der Kaaoaer 30' angeordnet und in Reihe Hit einer nioht dargeatellten Oleichatroaauelle und der Elektrelyaeaelle 31 rerbunden. Sin Elektrolyt aua KOH und Yaaäar befindet aioh in dar Kaai- mmr und ein Teil davon tritt auch in daa Reaervoir 32 ein. Venn die Zelle 31 aur Eraeugung ren Vaaaerateff und Saueretoff arbeitet, ao wirkt der Druck dea hergeatellten Gaaaa auf die Oberfläche dea in dar Kaaaiar 30* befindliohen Elektrolyten, na einen Tall davon gegen den von dar darin eingeaperrten Luft auageübten Gegendruck in daa Reaervoir 32 su verdrängen, wobei die Menge daa verdrängen^ lasktrdiirtlfangeaddoa Druok in dar Kaaner 30· abhängig iat. Gleiehseitig wird dia BertUirungafläche ■wiachen den Elektroden und dem Elektrolyten in dar Kammer 30' im Verhältnie au dem Abfall dee Elektrolyeeapiegela vermindert und bewirkt, da· dar alektriaohe Videratand in der Kammer 30* anateigt und dar durchfliefiende Strom abainkt. Venn der Gaadruok fällt, ao ataigt

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der Spiegel de« Elektrolyt en In der Kassier 30* an und der durch die Zelle 31 fließende Strom steift ebenfalls. Auf diese Weise arbeitet die Vorrichtung 30 derart, daß sie, die Oasproduktion nach Maßgabe des erzeugten Druckes regelt und den Aufbau eines übermäßigen Gasdruckes in der Zelle 31 rerhindert.

Figur k zeigt eine andere For« einer Sicherheitsvorrichtung, die dazu dient, eine Verbindung zwischen einer elektrolytiaehen Wasserstoff/Sauerstoffseile (in Figur h nicht dargestellt) und einer elektrischen Stromquelle herzustellen oder au unterbrechen. Die Terriohtung besteht aus einem zylindrischen Behälter kO, der über eine Leitung kZ mit einem Flüssigkeitsreservoir kl in Verbindung steht und eine gewisse Menge ron Quecksilber k2^% in dem Behälter und dem Flüssigkeitsreservoir aufweist. In dem Behälter kO sind zwei Elektroden kj und kk übereinander angeordnet und normalerweise in das Queekeilber kZ^f eingetaucht, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen ihnen hergestellt wird. Der Behälter kO ist mit einer Elektrolysezelle (oder Zellen) elektrisch hintereinander geschaltet und steht außerdem über ein Rohr k$ mit einer Elektrolyseselle in Verbindung. Eine Vergrößerung des Gasdruckes, die ron der Erzeugung des Gases in der Elektrolysezelle herrührt, bewirkt, daß das Queokselber in das Reservoir verdrängt wird, und daß der Quecksilberspiegel in dem Behälter ^O fällt. Wenn der Druok ein bestimmtes NaO übersteigt, so fällt der Queoksilberepiegel unter die Höhe der Elektrode %3 und die Stromverbindung zwischen den beiden Elektroden ist unterbrochen. Die elektrische Verbindung wird dann wieder hergestellt, wenn der Gasdruok fällt. Oberhalb des Quecksilbers befindet sich eine nioht brennbare Flüssigkeit k6, zum Beispiel SilikonSl oder Freon, um sicherzustellen, daß ein gegebenenfalls zwischen der Elektrode k3 und dem Quecksilber entstehender Lichtbogen völlig von den Gasen oberhalb der Flüssigkeiten getrennt bleibt.

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Figur 5 zeigt schematisch eine Anordnung, mit welcher eine:' außergewöhnlich heiße Flamme unter Benutzung der Gasmischung hergestellt wird, die durch die oben beschriebene Vorrichtung erzeugt ist. Bei dieser Anordnung wird ein® Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff, vorzugsweise in stöOhiometrisöher Proportion, durch ein Rohr 50 zwischen zwei Wolframelektroden 51 hindurchgeführt_/ um eiiae molekular« Trennung des Sauerstoffs und des Wasserstoffs und eine sehr heiße Flamme 52 hervorzurufen. Während in einer Atomwasserstoff-Flamme durch Zünden eines Lichtbogens in dem Wasserstoff ein bem©rk@n®w«rt®r Temperaturanstieg erreicht wird, erhält man «iann noch größeren Temperaturanstieg durch Zünden eines Lichtbogens in dem. Sauerstoff und zwar auch d®sweg®sa, weil di« Dissoziationsenergie von molekularem Sauerstoff de« {gleiche Größenordnung wie die des molekularen Wasserstoffes besitzt.

Figur 6 zeigt ®isa© Anordnung für die magnetische Trennung von Sauerstoff aus einer Mischung, die aus Sauerstoff und Wasserstoff besteht und bei welcher der Sauerstoff zum Schneiden benutzt werden kann. Die Vorrichtung besteht aus einer Kaissaer 60, die einen Magneten 61 enthält und ia @ixu@r Leitung 62 angeordnet ist. Eine Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff wird durch die Leitung 62 um den Magnet©n 6'1 herumgeführt. Der diamagnetische Sauerstoff wird durch das magnetische Feld in einen Querweg 63 ssta einer Zentralleitung 6.5 abgelenkt, die von dem Querweg 6J abgeht und von dort zu einem Brenneohneider führt. Der paramagnetische Sauerstoff geht weiter durch die Leitung 62 hinduroh an dem Magneten vorbei und kann entweder entweichen, oder falls gewünsoht, aufgefangen werden. Falls der Magnet ein Elektromagnet ist, kann er herumgedreht werden wenn Wasserstoff und Sauerstoff als Mischung gebraucht werden und in diesem Falle kann die Ausstrümseite 66 der Leitung 62 geschlossen werden, um einen Gasverlust zu vermeiden.

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Figur 7 stellt «in· komplette Saueratoff-ffaeserstoff-Erzeugung·- und SohwoiBvorriohtung dar, di· au· einem Gaserzeuger 70, einer Ζ·11· 71 für di· Stromregelung und einer Kraftquelle 72 besteht. Die Konstruktion der Elektroden 73 de· Gaserzeuger· 70 und der Elektroden lh der Zelle 71 ist identisoh Mit derjenigen, die in den Figuren %rad 3 dargestellt ist. Bei dieser Anordnung sind Jedoch Gaserzeuger 70 und Kantr 71 als integrierte Einheit dargestellt und besitzen somit einige Merkmale, welche die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Einheiten nicht aufweisen. Insbesondere sind die Kauer 75 des Gaserzeugers 70 und die Kassier 76 der Zelle J1 für die Stromregelung darQh zwei Zwischenwände 77, 78 getrennt, die zwischen sich •inen Durchgang bilden und die Verbindung zwischen den •Kitepreohonden Kammern herstellen. Die Elekrode» der Zelle 71 und des Gaserzeugers 70 sind mit der Kraftquelle 72 parallel geschaltet.

Das durch die Elektrolyse in der Kammer 75 erzeugte Gas steigt in den Raun oberhalb der Elektroden 73 *uf» passiert den Durchgang zwischen den Zwischenwänden 77 und 78, sprudelt durch den Elektrolyten in der Kammer 76 und gelangt von dort durch eine AuslaAVffnung 79 >» einen Brenner 80. Sin Luftabscheider 81' ist mit der Zelle 71 einteilig und steht mit dieser über eine öffnung sswifflohen dem Boden des Reservoirs 81* und der Zelle 71 in Verbindung. Venn der Druok des im Gaserzeuger 70 erzeugten Gases steigt, so bewirkt dieser Druok, dafl der Elektrolyt aus der Kammer 76 in da· Reservoir 81 verdrängt wird, was eine Verminderung des den Gaserzeuger durchfließenden Stromes durch den vorn in Verbindung mit Figur 3 beschriebenen Mechanismus zur Folge kat. Auf diese Weise überwacht die Zelle 71 den Gasdruck und reguliert den Strom, um den Druck annähernd konstant zu halten. Um sicher zu sein, dafl der Druck nioht zufällig einen bestimmten maximalen Sicherheitawert übersteigt, 1st ein federbelaatetes Sicherheiteventil 82 oben auf

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des Reservoir 81 vorgesehen, us den übersäfligen Druck in die Atmosphäre entweichen zu lassen.

Der Brenner 80 ist sit eines Flassenrückeohlag-Verhinderer in Form einer porösen kerasisehen Tablette 83 versehen, die in der Gasleitung 87 zwisohen des Handgriff 8k des Brenners und der Brennerdüse 85 angeordnet ist. Der Ruckschiagverhinderer wirkt, indes er jede Flasse IVseht, die in den Brenner zurückschlägt und zwar bevor diese Flasse die Möglichkeit hat, das Rohr 86 au erreichen und den Brenner mit des Gaserzeuger zu verbinden. Die Kraftquelle ^Z hat eine universell brauchbare Bauart, das heifit, sie besitzt einen Transforsato* 89 zus AnsohlaS asa eine Wechselstrosleitung und sehrere elektrische Klessen für verschiedene Zwecke. Sine Transforsatorwicklung ist sit eines Brückengleichrichter verbunden, der den Gleichstros für den Gaserzeuger liefert. Eine andere Wicklung wird zum Lichtbogenschweißen benutzt oder kann auch dazu verwendet werden, einen Lichtbogen

für das Atos-Sauerstoff-Wasserstoff-LSchweißen zu speisen. Der Transforsator ist nur wahlweise vorhanden und der Gaserzeuger kann auch direkt an die Leitung angeschlossen werden. Auch der Brüokengleichrichter ist nicht wesentlich und kann gegebenenfalls weggelassen werden.

Beis Betrieb einer Vorrichtung der beschriebenen Art ist es oftsals notwendig, zwischen einer neutralen und einer oxydierenden Flasse leicht wechseln zu kttnnen, zus Beispiel dann, wenn vos Schweiften zus Schneiden übergegangen wird. Die vorliegendenSrfindung sieht die Veränderung dieser Funktionen vor. Erfindung*gesäft enthält die Vorrichtung zus Sauerstoff-Wasserstoff-Schweiflen oder -Schneiden einen ersten elektrolytischen Gaserzeuger für die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff duroh Elektrolyse von Wasser in is wesentlichen stöchiösetrisehen Proportionen zus Erxaeles einer

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sr, aas dem Wasserstoff und Sauerstoff gegeliefert werd®», sowi· Vorrichtungen, um entiosi Wasserstoff aa® dieser weiteren Zelle oder

Sauerstoff aas umm weiteres Gaaer^eegtr derjenigen

suzufufcsna die in den ersten das erzeuger wird. Biese Anordisuae ergibt eine höchstwirksaae Kombination, wenn eine neutral® oder eine andere Flams« verlang* wird. Bas durch den weiteren Gaserzeuger produzierte Wasaerstoffgas br®nnt mit atmosphärischem Sauerstoff nand erzeugt dadurch eine reduslerende Flamme, wean ββ der Gasmischung zugefügt wird. Wenn eine oxy» dlerond® Flamme gebraucht wird, so wird der zusätzliche Wasserstoff abgesperrt und das in den Zasatzermeager h.®^ gestellte Sauerstoffgms wird der G-as mischung zugefügt ν l's 1st selbstverständlich, daß verschiedene Konstruktionen für den Gaserzeuger möglich sind. So können sie ZUB Beispiel unabhängig voneinander sein oder auch Be-° stwndtoii «inea gemeinsamen Elektrolyten. Der weiter® Ο-ββerzeuger kann in der Praxis auch etwas kleiner gewerden ala der andere Erzeuger, weil er nicht Hauptteil des erforderlichen das·· xu erzeugen hat, £s iet festgestellt worden, daß das Schweißen mit Wasserstoff und Sauerstoff im genauen Verhältnis von 2 8 1 - auch bei elektvolytisoher Q-aserzeugung - eine besonders saubere, oxydfrei geschweißte Oberfläche und •in® feste Schweißverbindung ergibt. Für die gleiche Qualität einer SchweiBung mit üblichem Gas wird eine w«e«ntlich bessere Schweißtechnik benutigt und bei •laer konventionellen Vasserstoffschweißvtng werden gute Seliwiaiüverbindungen nur mit großen Schwierigkeiten er-B«ragt, weil «s sehr schwer ist, eist· aentrale Flamme zu erhalten und zu bewahren. Mit dem <9rfimduacs|r»aäß«n Verfahren besteht keine Schwierigkeit, eine neutral· Flaute zu bekommen und deswegen ist es einfach, Schweiß« Bungen hoher Qualität zu erzielen.

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Schließlich kann es manchmal zweckmäßig sein, elektrolytisch erzeugten Wasserstoff und/oder Sauerstoff in besonderen Behältern aufzubewahren oder diese Gase langsam anzusammeln und dann erforderlichenfalls das angesammelte Gas kurszeitig für besondere schwere Arbeiten zu verwenden. Es ist ziemlich gewagt, eine Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff Mit sehr hohen Drücken zusammenzupressen. Es ist aber erfindungsgemäß möglich, eine nützliche Gäsmenge In einem Verhältnismäßig kleinen Rau» bei niedrigen Temperaturen zu speichern. Dies kana durch Benutzung eines stark gasabsorbierenden Metalles in dem Speicherbehälter erfolgen. Das Metall Palladium kann zum Beispiel bis zum 900-fachen des eigenen Volumen« an Wasserstoff aufnehmen und kann vorteilhaft für diesen Anwendungsfall benutzt werdeil. Tatsächlich können nützliche Mengen von Sauerstoff für kleinere Hartlötarbeiten leicht in einem kleinen Handbehälter gespeichert werden, der einen gasabsorbierenden Werkstoff enthält.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Wasserstoff/Saueretoff-Schweißen, Hartlöten und dergleichen, gekennzeichnet durch die Herstellung einer Mischung von Sauerstoff und Wasserstoff in im wesentlichen stöchiometrischen Proportionen, Hindurchführen der Mischung von molekularem Wasserstoff und molekularem Sauerstoff zwischen Elektroden (51 )· Erzeugung eines Lichtbogens zwischen diesen zur Trennung der Gase in atomaren Wasserstoff und atomaren Sauerstoff und Verbrennen dieses Wasserstoffes und Sauerstoffes.

2. Verfahren nach Ansprtnh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff und der Sauerstoff elektrolytisch erzeugt werden.

3« Verfahren zum Sauerstoffschneiden, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff oder eine Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff mit Sauerstoffüberschuß zwischen Wolframelektroden (51) hindurchgeführt wird* um die Bissoziation des Oases in Atome zu bewirken und das daraus entstehende Gas zum Metallschneiden zu verwenden.

Jf. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff, das-'.darin besteht, einen elektrischen Strom zwischen zwei oder mehr Elektroden durch einen Elektrolyten in einer Elektrolysezelle, die Wasser als Elektrolyt enthält, fließen zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß sich der durch den elektrischen Strom freiwerdende Wasserstoff und Sauerstoff in der Elektrolysezelle 10 mischen kann und daß diese in der Zelle erhaltene Mischung aufgefangen wird.

5. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff, bei welchem elektrischer Strom durch mehrere Elektrolysezellen (2o, 70) geschickt wird, die elektrisch in

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S®ri© gss3ohalt@t sind,, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff und Sauerstoff im j®d®r Zelle als Mischung frei sind und d&nn durch einen Plaaraenrüokechlag-Verhigaöerosf (11» 83) asu einera Brennerkopf (12, 80) geleitet

6. .Verfahr®» nach !sa»$iruch k, dadurch gekennzeichnet, daß «11® ®&s© durch d©a Brennerkopf' $22) geleitet werden.

7ο Verfahren mach anop^uoh. hi dadurch gekennzeichnet, daß dl® Gase durch den Flaiamenrückachlag-tVerhinderer geleitet werden» -

Yerfahr©n nach Anspruch 3d dadurch gekennzeichnet, daß ü±q ZqIIob durch Sl@ktrod.en (2o a, 20 b) gebildet werden, dlο n©boa©inand®r in ®in®r Elektrolyeezelle (20) derart angeordnet sind; daß si© elektrisch in Serie rait d©si Elektroden (2© a) geschaltet sind, die sich an den Enden befinden und am «in® äußere Stromquelle sind. -

ο Verfahren nach eisaam d@r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenmaseiohnet, dal der elektrische Strom durch ein® auf Druck ansprechende Vorrichtung (30, kO oder 71) fließt, die mit.den Elektrolysezellen (31 oder 72) in Serie geschaltet und so angeordnet ist, daß der Strom &n Äbhftngigkeit von einer in den Elektrolysezellen auftretenden Druckerhöhung vermindert wird.

1Oo Verfahren nach einen der Ansprüche k bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (87) zur Stromversorgung der Zellen von einer Veehselstromquelle aus vorgesehen ist.

β Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (87) zum Lichtbogenschweißen versendet wird.

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2» Verfahren zum Schweißen, Hartlöten oder dergleichen unter Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff und Sauerstoff nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche wird.

13» Verfahren zum Schweißen, Hartlöten oder dergleichen unter Benutzung einer Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche k bis 12 erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch einen elektrischen Lichtbogen zwischen Elektroden (51) hindurchgeleitet wird, um die atomare Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff zu bewirken.

Ik. Verfahren zum Schneiden von Metallen, gekennzeichnet

durch die Verwendung von Sauerstoff aus einer Mischung, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche k bis 13 hergestellt ist.

15· Verfahren nach einem der Ansprüche k bis 14, dadurch gekennzeichnet,daß Wasserstoff und Sauerstoff außerdem getrennt in einer weiteren Elektrolysezelle erzeugt werden und daß der so erzeugte Wasserstoff und/oder Sauerstoff mit der genannten Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung kombiniert wird.

Verfahren naoh Anspruch 15t dadurch gekennzeichnet,

daß nur der Sauerstoff mit der Mischung kombiniert wird und daß dann die letzte Mischung zum Schneiden von Metallen verwendet wird.

17« Schneiden von Metallen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff duroh eine magnetische Scheidevorriohtung (61) aus der Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung getrennt wird.

18. Vorrichtung für die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff, bestehend aus einer Elektrolysezelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolysezelle (1O) zur

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•lektrolytischen Erzeugung einer Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung vorgesehen ist und mit einem Brenner (12) verbunden werden kann.

19. Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff-und Sauerstoff, gekennzeichnet durch mehrere Elektrolysezellen (20, 31 oder 70), die elektrisch in Serie oder serienparalell geschaltet und so angeordnet sind, daß sie durch elektrolytische Zersetzung von Wasser eine Sauerstoff-Wasserstoff »Mischung erzeugen.

20. Vorrichtung nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Elektrolysezellen durch mehrere Elektroden (20a, 20b oder,73) gebildet werden, die in einer Elektrolysezelle (20 oder 75) spaltdioht derart angeordnet sind, daß sie in Serie oder serienparalell geschaltet sind und wobei die an den Enden der Reihe angeordneten Elektroden durch Klemmen (22) mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, daß die Elektroden parallele Blatten sind, die im Abstand voneinander in einem isolierenden Rohr 24 dichtend an diesem angeordnet sind,, und wobei öffnungen (24a und 24b) zwischen jedem Plattenpaar angeordnet sind, damit der*Elektrolyt in den Spalt zwischen den Plattenpaaren eindringen und das Gas daraus entweichen kann.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlag-Verhinderer (l 1) an den Auslaß der Elektrolysezelle oder -Zellen angeschlossen ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner (12 oder 80) mit der Elektrolysezelle verbunden ist.

24. Sicherheitsvorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, die

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aus elnem Behälter und einen Reservoir besteht, gekennzeichnet durch eine Leitung (33 oder k2) zwischen dem Behälter (30 oder kO) und dem Reservoir (32 oder kl) In der Nähe seines Bodens, durch eine öffnung (^5) »» oberen Teil des Behälters, die mit der Elektrolysezelle (31) verbindbar ist, sowie mit einem Elektrodenpaar (Jh, 35 oder 4*3, kk) in dem Behälter, die mit der Elektrolysezelle in Serie geschaltet werden können, wodurch eine Vergrößerung des Gasdruckes in dem Behälter, die aus der Gaserzeugung in der Elektrolysezelle herrührt, bewirkt , daß eine elektrisch leitende Flüssigkeit aus den Behälter in das Reservoir verdrängt wird und der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter fällt, wodurch wiederum der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden ansteigt.

25· Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden (jk oder 35) eine konische oder andere Form besitzt und derart angeordnet ist, daß beim Fallen des Flüssigkeitsspiegel* in dem Behälter die Kontaktfläohe wenigstens zwischen der konischen Elektrode und dem Flüssigkeitsspiegel fällt und eine Vergrößerung des elektrischen Widerstandes zwischen den beiden Elektroden bewirkt.

26. Sicherheitsvorrichtung naoh Anspruch 2k, in welcher die Flüssigkeit Quecksilber (*2·) ist und wobei die Elektroden übereinander angeordnet sind, wodurch beim

auf eine bestimmte Höhe abfällt und die elektrische Verbindung zwischen der oberen Elektrode und der Flüssigkeit unterbrochen wird.

27· Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sich über dem Quecksilber (k2*) eine nichtentflammbare Flüssigkeit (46) befindet, welche die Elektroden (Ό· kk) jederzeit bedeckt.

28. Vorrichtung naoh Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,

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daß die niehtentflammbar© Flüssigkeit Freon oder SiIikdaex ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlag-Verhinderer (83) in dem Brenner (80) angeordnet ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 30» dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlag-Verhinderer (83) aus einem porösen Werkstoff besteht.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlag-Verhinderer ein langes Kapillarrohr (87) ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlag-Verhinderer aus einem Wasserbad (11) besteht, durch das die Gas-Mischung beim Verlassen der Elektrolyeezelle, hindurchgehen muß.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Zk bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtung (76) auch einen Rückschlag-Verhinderer bildet.

3k. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, gekennzeichnet durch zwei am Brenner (50) angeordneten Elektroden (51) für die molekulare Trennung des durch den Brenner gehenden Gases, wenn zwischen den Elektroden ein Lichtbogen gezündet ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Sie Einrichtungen (60) zur Trennung des Sauerstoffes aus der in der Elektrolysezelle erzeugten Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung besitzt.

36. Vorrichtung nach Anspruch 351 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen ein Querweg (63) für den Durchgang einer Sauerstoff-Wasserstoff-Mischung sind, sowie Mittel (6i) zur Erzeugung eines Magnetfeldes in dem Querweg (63) um den Wässerstoff und den Sauerstoff zu

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treaaen, sowie mit Ei»richtung·a (65$ 66) zur Trennung 3® erzeugten Wasserstoffes ©der des Sauerstoffes.

aaeh einem ά»τ Ansprüche 18 bis 23 und eine ss dar Isisprüciia Zk bis 27, bei irelchar di<§ Sicherheitsei nriishtung (70 einteilig mit der Elektrolysezeil· ist and beid® in direkter Gaieverbiiidung miteira-

St«h«B.

Vorrichtung naeh einem d®r Ansprüche 18 him 37» e«k«nnz®ichLraet durch «in Überdruckventil (82) für die Elektrolysezelle (70) und/oder für die Sicherheitseinrichtung (71) zur Y«rmiaderting de® Gasdruck®® beim Über» eines vorbestimmten Wert·«.

39. Behälter für die Speicherung von Sauerstoff und/oder Wasserstoff ait ®in«tm absorbierenden Werkstoff zur Absorption dieses Gas©s.

h©₀ 3p»±cii®T nach Anspruch 391 in welchem dieser Werkstoff Palladium oder ein anderer Werkstoff ist„

%1* Yorrieiitura^ nach einem der Ansprüche 18 bis 23 mit einem Transformator (@9) zum Lichtbogen-Schweißen, zum Batterieladen, zum Speisen der Elektrolyaezellen oder dergleichen.

%2„ Torriohtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23 und kl, mit einem Brückengleichrichter (88) in dem Stromkreis dor Elektrolysezelle (70).

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