EP4662294A1 - Brenngasgemisch für die autogene bearbeitung von metallen - Google Patents

Brenngasgemisch für die autogene bearbeitung von metallen

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EP4662294A1
EP4662294A1 EP24700579.6A EP24700579A EP4662294A1 EP 4662294 A1 EP4662294 A1 EP 4662294A1 EP 24700579 A EP24700579 A EP 24700579A EP 4662294 A1 EP4662294 A1 EP 4662294A1
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EP
European Patent Office
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vol
fuel gas
gas mixture
autogenous
acetylene
Prior art date
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Pending
Application number
EP24700579.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Eitel
Joachim Barbe
Bernd Hildebrandt
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Messer Cutting Systems GmbH
Messer SE and Co KGaA
Original Assignee
Messer Cutting Systems GmbH
Messer SE and Co KGaA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4662294A1 publication Critical patent/EP4662294A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/02—Compositions containing acetylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/02—Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0277—Hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L2230/00—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/18—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole for rendering the fuel or flame visible or for adding or altering its color
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L2270/00—Specifically adapted fuels
    • C10L2270/08—Specifically adapted fuels for small applications, such as tools, lamp oil, welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components

Definitions

  • the invention relates to a fuel gas mixture for the autogenous processing of metals.
  • the invention further relates to a method for the autogenous processing of metals using this fuel gas mixture.
  • hydrocarbon-based fuel gases such as propane, acetylene, propene, ethylene, etc. are used today, as described for example in DE 2 823 305 A1 or EP 0 812 898 A2. Due to the carbon dioxide emissions generated when these gases are burned, these fuel gases and fuel gas mixtures will be subject to a CO2 tax in the near future through legislation that is already being prepared. Regardless of the cost aspect, the avoidance of climate-damaging carbon dioxide and other emissions such as carbon monoxide or micro-particles (carbon) that are created as reaction products of combustion is of great importance for increasing occupational safety and environmental protection.
  • a key aspect of using hydrocarbon-based fuel gases is the clearly visible primary flame.
  • this flame any multiple bonds that may be present are broken down and carbon is burned to form carbon monoxide, which makes the primary flame easy to see.
  • This also makes it possible for the practitioner to determine the respective mixture ratio of fuel gas to oxygen based on the geometry or formation of the primary flame.
  • different mixture ratios are advantageous, ranging from excess oxygen to "neutral" (stoichiometric ratio) to excess fuel gas, and can be easily visually checked and, if necessary, readjusted by an experienced practitioner.
  • JP 61083292 A describes a ternary combustion gas mixture of 10-50 mol% natural gas, 5-70 mol% hydrogen and 20-85 mol% acetylene, which is said to have almost the same heat energy as acetylene and at the same time forms a clearly visible primary flame cone during combustion.
  • the object of the present invention is therefore to provide a hydrogen-containing gas mixture with the possibility of primary flame adjustment, which can be provided on site as a ready-made mixture without any further mixing technology and can be stored in containers such as compressed gas cylinders or compressed gas cylinder bundles.
  • the fuel gas mixture according to the invention is a gas mixture consisting of a proportion of 0 to 20 vol.% ethene (C2H4) and/or methane (CH4), 0.01 vol.% to 1 vol.% acetylene (C2H2), the remainder hydrogen.
  • the actual fuel gas for autogenous processing is the hydrogen predominantly contained in the fuel gas mixture according to the invention.
  • Acetylene and possibly ethene support the formation of a clearly visible primary flame in the hydrogen matrix when burned with oxygen as an oxidizing agent and thus allow in particular the visual control of a set ratio of fuel gas and oxygen in use before or during autogenous processing.
  • Acetylene has very good properties for the formation of a primary flame, but due to the low partial pressure and the tendency to self-decompose, it can only be mixed in very small amounts of up to 1 vol.%.
  • ethene When burned with oxygen, ethene also promotes the formation of a clearly visible primary flame and is therefore the preferred third component alongside hydrogen and acetylene in the case of a ternary mixture.
  • the optionally contained proportion of ethene and/or methane also leads to a stabilization of the fuel gas mixture and prevents the self-decomposition of the acetylene in the container.
  • Methane has a similar effect to ethylene, but does not improve the primary flame as much, but particularly promotes the stabilization of the mixture.
  • the fuel gas according to the invention is therefore comparatively stable and can be stored in containers, preferably in compressed gas cylinders or compressed gas cylinder bundles, for a long time.
  • the fuel gas mixture according to the invention is particularly user-friendly.
  • the parameters important for autogenous processing are not influenced by the gases mixed with the hydrogen, or are only influenced insignificantly or even positively, since they themselves are highly combustible gases.
  • the aforementioned disadvantages of using pure hydrogen as a fuel gas can thus be overcome.
  • the fuel gas mixture according to the invention can be used to achieve similar properties to those of using pure acetylene as a fuel gas, in particular with regard to an adjustable flame pattern with primary flame formation.
  • the fuel gas mixture according to the invention also meets high safety requirements due to its low acetylene content and is comparatively low in emissions due to its high hydrogen content of at least 79 vol.%.
  • the acetylene content in the fuel gas mixture according to the invention is preferably, for example, between 0.01 vol.% and 1 vol.%, between 0.01 vol.% and 0.5 vol.%, between 0.1 and 0.5 vol.% or between 0.1 and 0.3 vol.% acetylene.
  • Other preferred acetylene contents in the fuel gas mixture according to the invention are between 0.1 vol.% and 0.99 vol.%, between 0.2 vol.% and 0.9 vol.% or between 0.5 vol.% and 0.8 vol.%.
  • the fuel gas mixture according to the invention can contain a proportion of - in total - less than 20 vol.%, preferably between 5 vol.% and 20 vol.%, of ethene and/or methane, wherein the ratio of methane to ethene can be chosen as desired; for example, the mixture contains between 0 and 20 vol.%, between 10 vol.% and 20 vol.% or between 15 vol.% and 20 vol.% ethene, and between 0 and 20 vol.%, between 0 and 10 vol.% or between 0 and 5 vol.% methane.
  • it is a binary gas mixture of hydrogen and acetylene with the preferred acetylene proportions indicated above or a ternary gas mixture of hydrogen, acetylene and one of the gases ethene or methane.
  • the object of the invention is also achieved by a method having the features of patent claim 7.
  • the fuel gas mixture according to the invention is used as fuel gas in a method known per se for the autogenous processing of a workpiece.
  • a stream of a fuel gas mixture according to the invention and a stream of an oxidizing agent are fed to an autogenous processing tool, which is, for example, an autogenous flame cutting machine, a device for flame spraying, a device for gouging or an autogenous welding device.
  • the fuel gas mixture and the oxidizing agent are brought together in the machining tool or in front of a nozzle opening of the machining tool and caused to react with each other, whereby a flame is generated in front of the nozzle opening of the machining tool for the autogenous machining of a workpiece.
  • a clearly visible primary flame is generated, which in particular allows the setting of a desired ratio of fuel gas mixture and oxidizing agent to be visually checked before or during the autogenous processing in order to be able to work with an excess of oxidizing agent, an excess of fuel gas or a stoichiometric ratio if necessary.
  • An oxygen-containing gas is preferably used as the oxidizing agent.
  • a gas with an oxygen content of more than 99% by volume is preferred, and a gas with an oxygen content of more than 99.9% by volume is particularly preferred.
  • the fuel gas mixture according to the invention is suitable for all types of autogenous processing of metals, such as in particular for autogenous flame cutting, flame spraying, gouging or welding. It is particularly suitable for manual autogenous processing.
  • the fuel gas mixture according to the invention can be used to process all workpieces and materials that can usually be processed using autogenous technology, in particular unalloyed or low-alloyed steels or aluminum materials.
  • the method according to the invention is particularly suitable for flame cutting unalloyed or low-alloyed steels, in particular those with a sheet thickness of more than 10 mm.

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Abstract

Ein Brenngasgemisch zum autogenen Bearbeiten von Metallen besteht aus 0,01 Vol.-% bis 1 Vol.-% Acetylen, 0 bis 20 Vol.-% Ethan und/oder Methan, Rest Wasserstoff. Das Brenngasgemisch zeichnet sich durch eine hohe Stabilität und eine gute Sichtbarkeit der Primärflamme aus. Es ist für alle Arten der autogenen Metallbearbeitung geeignet und wird bevorzugt als Fertiggemisch bereitgestellt.

Description

Brenngasgemisch für die autogene Bearbeitung von Metallen
Die Erfindung betrifft ein Brenngasgemisch für die autogene Bearbeitung von Metallen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur autogenen Bearbeitung von Metallen unter Verwendung dieses Brenngasgemischs.
Zur autogenen Bearbeitung von Metallen, wie beispielsweise Brennschneiden, Flammrichten, Fugenhobeln oder Autogenschweißen, kommen heute überwiegend auf Kohlenwasserstoffen basierende Brenngase wie Propan, Acetylen, Propen, Ethen usw. zum Einsatz, wie beispielsweise in der DE 2 823 305 A1 oder der EP 0 812 898 A2 beschrieben. Auf Grund der bei der Verbrennung dieser Gase entstehenden Kohlendioxidemission werden in naher Zukunft durch bereits jetzt in Vorbereitung befindliche Gesetzesregelungen genau diese Brenngase und Brenngasgemische mit einer CO2 - Steuer belegt werden. Unabhängig vom Kostenaspekt hat die Vermeidung von klimaschädlichem Kohlendioxid sowie andern Emissionen, wie beispielsweise Kohlenmonoxid oder Mikro-Partikel (Kohlenstoff), die als Reaktionsprodukte der Verbrennung entstehen, einen hohen Stellenwert zur Erhöhung der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes.
Ein wesentlicher Aspekt bei der Verwendung Kohlenwasserstoff-basierter Brenngase ist in der gut sichtbaren Primärflamme zu sehen. In dieser findet eine Aufspaltung von eventuell vorhandenen Mehrfachbindungen sowie die Verbrennung von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid statt, was zu einer guten visuellen Wahrnehmbarkeit der Primärflamme führt. Dem Praktiker ist es dadurch insbesondere auch möglich, anhand der Geometrie bzw. Ausbildung der Primärflamme das jeweilige Mischungsverhältnis aus Brenngas zu Sauerstoff zu erkennen. Je nach Anwendung und Werkstoff sind unterschiedliche Mischungsverhältnisse vorteilhaft, die von Sauerstoffüberschuss über „Neutral“ (stöchiometrisches Verhältnis) bis Brenngasüberschuss reichen können und die durch einen erfahrenen Praktiker mühelos visuell kontrolliert und ggf. nachjustiert werden können.
An Stelle kohlenstoffbasierter Brenngase bietet sich der schon seit über 100 Jahren auch als Brenngas in der Autogentechnik bekannte Wasserstoff als umweltfreundliche Alternative an. In der Autogentechnik ist die Verwendung von
ERSATZBLATT (REGEL 26) Wasserstoff jedoch mit dem Nachteil verknüpft, dass bei der Verbrennung mit Sauerstoff keine sichtbare Primärflamme ausgebildet wird. Stattdessen verbrennt er mit Sauerstoff in einer bläulichen, transparenten Flamme, die insbesondere im helleren Umfeld fast nicht erkennbar ist. Die schlechte Beobachtbarkeit der Flamme erschwert oder verhindert eine saubere Ausrichtung des Primärflammenkegels sowie das Handling beim Einhalten eines definierten Abstandes zwischen dem oder den Flammenkegeln und der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks. Weiterhin ist die oben beschriebene Kontrolle der Einstellung eines für die jeweilige Aufgabe optimalen Brenngas-Sauerstoffgemisches visuell nur schwer durchführbar oder gar unmöglich. Für manuelle Arbeiten ist ein zufriedenstellender Einsatz von reinem Wasserstoff als Brenngas aus diesen Gründen nur in Ausnahmefällen möglich. Im automatisierten Betrieb könnte man sich einer geeigneten Regeltechnik mittels Durchflussmessern o.ä. bedienen, jedoch erfordert dies einen zusätzlichen apparativen Aufwand, der wiederum die Fehleranfälligkeit erhöht.
Um die Sichtbarkeit der Flamme zu erhöhen wurde in der EP 0 952 205 A1 ein aus zwei Gasen bestehendes Verbrennungsgasgemisch vorgeschlagen, das neben Wasserstoff oder Erdgas zusätzlich Acetylen enthält. Im Falle von Wasserstoff beträgt der Acetylenanteil im Gasgemisch zwischen 1 und 10 %.
Die JP 61083292 A beschreibt ein ternäres Verbrennungsgasgemisch aus 10-50 mol-% Erdgas, 5-70 mol-% Wasserstoff und 20-85 mol-% Acetylen, das nahezu die gleiche Heizenergie wie Acetylen aufweisen soll und zugleich bei der Verbrennung einen gut sichtbaren Primärflammenkegel ausbildet.
Derartige, einen vergleichsweise hohen Anteil von Acetylen enthaltende Gasgemische können aufgrund der Instabilität des Acetylens nicht ohne weiteres als Fertiggemisch abgefüllt und über einen längeren Zeitraum bevorratet werden. Aus diesem Grunde werden sie in der Regel erst unmittelbar vor dem Einsatz beispielsweise in einem Gasmischer zusammengemischt. Dementsprechend müssen die Einzelgase am Einsatzort separat bereitgestellt werden, und es ist ein aufwändiges Mischequipment erforderlich, das mit großer Sorgfalt zu bedienen ist. Der damit einhergehende logistische und apparative Aufwand macht den Einsatz solcher Gasgemische in vielen Fällen unwirtschaftlich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch mit der Möglichkeit der Primärflammeneinstellung anzugeben, das ohne weitere Mischtechnik vor Ort als Fertiggemisch bereitgestellt und in Behältern, wie Druckgasflaschen oder Druckgasflaschenbündeln, gelagert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Brenngas nach Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
Beim erfindungsgemäßen Brenngasgemisch handelt es sich um ein Gasgemisch, bestehend aus einem Anteil von 0 bis 20 Vol.-% Ethen (C2H4) und/oder Methan (CH4), 0,01 Vol.-% bis 1 Vol.-% Acetylen (C2H2), Rest Wasserstoff.
Als eigentliches Brenngas für die autogene Bearbeitung fungiert der im erfindungsgemäßen Brenngasgemisch überwiegend enthaltene Wasserstoff. Acetylen und ggf. Ethen unterstützen bei der Verbrennung mit Sauerstoff als Oxidationsmittel die Ausbildung einer gut sichtbaren Primärflamme in der Wasserstoffmatrix und erlauben somit insbesondere die visuelle Kontrolle eines eingestellten Verhältnisses aus Brenngas und Sauerstoff im Einsatz vor oder während der autogenen Bearbeitung. Acetylen bringt sehr gute Eigenschaften zur Primärflammenausbildung mit, ist aber auf Grund des geringen Partialdruckes und der Neigung zum Selbstzerfall nur in sehr kleinen Anteilen bis zu 1 Vol.-% zumischbar. Ethen fördert bei der Verbrennung mit Sauerstoff ebenfalls die Ausbildung einer gut sichtbaren Primärflamme und stellt daher im Falle eines ternären Gemisches die bevorzugte dritte Komponente neben Wasserstoff und Acetylen dar. Der optional enthaltene Anteil an Ethen und/oder Methan führt zudem zu einer Stabilisierung des Brenngasgemisches und verhindert den Selbstzerfall des Acetylens im Behälter. Methan hat eine ähnliche Wirkung wie Ethen, bringt aber keine so starke Primärflammenverbesserung mit sich, fördert aber besonders die Stabilisierung des Gemisches. Das erfindungsgemäße Brenngas ist somit vergleichsweise stabil und kann in Behältern, bevorzugt in Druckgasflaschen oder Druckgasflaschenbündeln, über längere Zeit gelagert werden. Das erfindungsgemäße Brenngasgemisch ist besonders anwenderfreundlich. Die für die autogene Bearbeitung wichtigen Parameter, wie beispielsweise die Flammentemperatur, Zündgeschwindigkeit oder Flammenleistung werden durch die dem Wasserstoff beigemischten Gase nicht oder nur unwesentlich oder sogar positiv beeinflusst, da es sich bei ihnen selbst um gut brennbare Gase handelt. Die vorgenannten Nachteile bei der Verwendung von reinem Wasserstoff als Brenngas können dadurch überwunden werden. Mit dem erfindungsgemäßen Brenngasgemisch lassen sich ähnliche Gebrauchseigenschaften darstellen, wie bei der Verwendung von reinem Acetylen als Brenngas, insbesondere hinsichtlich eines einstellbaren Flammenbilds mit Primärflammenausbildung. Das erfindungsgemäße Brenngasgemisch genügt zudem wegen seines geringen Acetylenanteils hohen Sicherheitsanforderungen und ist aufgrund seines hohen Wasserstoffanteils von mindestens 79 Vol.-% vergleichsweise emissionsarm.
Der Acetylenanteil im erfindungsgemäßen Brenngasgemisch beträgt bevorzugt beispielsweise zwischen 0,01 Vol.-% und 1 Vol.-%, zwischen 0,01 Vol.-% und 0,5 Vol.-%, zwischen 0,1 und 0,5 Vol.-% oder zwischen 0,1 und 0,3 Vol.-% Acetylen. Andere bevorzugte Acetylenanteile im erfindungsgemäßen Brenngasgemisch betragen zwischen 0,1 Vol.-% und 0,99 Vol.-%, zwischen 0,2 Vol.-% und 0,9 Vol.-% oder zwischen 0,5 Vol.-% und 0,8 Vol.-%.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Brenngasgemisch einen Anteil von - in Summe - unter 20 Vol.-%, bevorzugt zwischen 5 Vol.-% und 20 Vol.-%, an Ethen und/oder Methan enthalten, wobei das Verhältnis von Methan zu Ethen zueinander beliebig gewählt werden kann; beispielsweise enthält das Gemisch zwischen 0 und 20 Vol.-%, zwischen 10 Vol.-% und 20 Vol.-% oder zwischen 15 Vol.-% und 20 Vol.- % Ethen, und zwischen 0 und 20 Vol.-%, zwischen 0 und 10 Vol.-% oder zwischen 0 und 5 Vol.-% Methan.
Bevorzugt handelt es sich um ein binäres Gasgemisch aus Wasserstoff und Acetylen mit den oben angegebenen bevorzugten Acetylenanteilen oder um ein ternäres Gasgemisch aus Wasserstoff, Acetylen und einem der Gase Ethen oder Methan. Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Verwendung des erfindungsgemäßen Brenngasgemischs als Brenngas in einem an sich bekannten Verfahren zur autogenen Bearbeitung eines Werkstücks. Dabei wird ein Strom eines erfindungsgemäßen Brenngasgemischs und ein Strom eines Oxidationsmittels einem autogenen Bearbeitungswerkzeug zugeführt, bei dem es sich beispielsweise um eine Autogen-Brennschneidmaschine, eine Einrichtung zum Flammspritzen, eine Einrichtung zum Fugenhobeln oder ein Autogen-Schweißgerät handelt.
Brenngasgemisch und Oxidationsmittel werden im Bearbeitungswerkzeug oder vor einer Mündungsöffnung des Bearbeitungswerkzeugs zusammengeführt und miteinander zur Reaktion gebracht, wobei vor der Mündungsöffnung des Bearbeitungswerkzeugs eine zur autogenen Bearbeitung eines Werkstücks eingesetzte Flamme erzeugt wird.
Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Brenngasgemisches (wie oben beschrieben) als Brenngas in der autogenen Bearbeitung eines Werkstücks wird eine gut sichtbare Primärflamme erzeugt, die es insbesondere erlaubt, die Einstellung eines gewünschten Mengenverhältnisses aus Brenngasgemisch und Oxidationsmittel vor oder während der autogenen Bearbeitung visuell zu kontrollieren, um bei Bedarf mit einem Oxidationsmittelüberschuss, einem Brenngasüberschuss oder einem stöchiometrischen Mengenverhältnis arbeiten zu können.
Als Oxidationsmittel kommt bevorzugt ein sauerstoffhaltiges Gas zum Einsatz. Bevorzugt ist dabei ein Gas mit einem Sauerstoffanteil von über 99 Vol.-%, besonders bevorzugt ein Gas mit einem Sauerstoffanteil von über 99,9 Vol.-%.
Um insbesondere den logistischen Aufwand für einen Anwender zu reduzieren, wird das erfindungsgemäße Brenngasgemisch zweckmäßigerweise als Fertiggemisch in einem bevorzugt transportablen Behälter, beispielsweise einer Druckgasflasche oder einem Druckgasflaschenbündel, bereitgestellt, aus dem es während der autogenen Bearbeitung des Werkstücks entnommen und dem Bearbeitungswerkzeug zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Brenngasgemisch ist für alle Arten der autogenen Bearbeitung von Metallen geeignet, wie insbesondere für das autogene Brennschneiden, Flammspritzen, Fugenhobeln oder Schweißen. Insbesondere eignet es sich für die manuelle autogene Bearbeitung.
Mit dem erfindungsgemäßen Brenngasgemisch können alle üblicherweise mit Autogentechnik bearbeitbare Werkstücke und Werkstoffe bearbeitet werden, insbesondere unlegierte oder niedrig legierte Stähle oder Aluminiumwerkstoffe. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für das Brennschneiden von unlegierten oder niedrig legierten Stählen, insbesondere von solchen mit einer Blechdicke von über 10 mm.

Claims

Patentansprüche
1. Brenngasgemisch zum autogenen Bearbeiten von Metallen, bestehend aus einem Anteil zwischen 0 und 20 Vol.-% Ethen und/oder Methan, 0,01 Vol.-% bis 1 Vol.-% Acetylen, Rest Wasserstoff.
2. Brenngasgemisch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Acetylen zwischen 0,01 Vol.-% und 0,5 Vol.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 0,5 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 0,3 Vol.-% beträgt.
3. Brenngasgemisch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Acetylen zwischen 0,1 und 0,99 Vol.-%, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,9 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 Vol.-% beträgt.
4. Brenngasgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Ethen zwischen 0 und 20 Vol.-%, bevorzugt zwischen 10 Vol.-% und 20 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 Vol.-% und 20 Vol.-% beträgt und der Anteil an Methan zwischen 0 und 20 Vol.-%, bevorzugt zwischen 0 und 10 Vol.-%, besonders bevorzugt zwischen 0 und 5 Vol.-% beträgt.
5. Brenngasgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Ethen und Methan in Summe zwischen 5 Vol.-% und 20 Vol.-% beträgt.
6. Brenngasgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als ternäres Gemisch, bestehend aus Wasserstoff, Acetylen und einem der Gase Ethen oder Methan.
7. Verfahren zur autogenen Bearbeitung von Metallen, bei dem ein Brenngas und ein Oxidationsmittel in oder an einem autogenen Bearbeitungswerkzeug zusammengeführt und miteinander zur Reaktion gebracht werden, wobei vor einer Mündungsöffnung des Bearbeitungswerkzeugs eine zur autogenen Bearbeitung eines Werkstücks eingesetzte Flamme erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Brenngas ein Brenngasgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Einsatz kommt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngasgemisch als Fertiggemisch bereitgestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die autogene Bearbeitung des Werkstücks in Schweißen, Brennschneiden, Flammrichten oder Fugenhobeln besteht.
EP24700579.6A 2023-02-08 2024-01-10 Brenngasgemisch für die autogene bearbeitung von metallen Pending EP4662294A1 (de)

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