NO148806B - Baerbart apparat for sveising med gassflamme. - Google Patents

Description

Sveising og skjærbrenning utføres for tiden ved hjelp av

en passende gassflamme som tilføres en blanding av oksygen og et passende brensel i gassform, f.eks. acetylen, flytendegjort petroleumsgass eller lignende.

Brenselet tilføres enten fra en høytrykkssylinder eller

en passende generator, som når det gjelder acetylen kan lades med kalsiumkarbid og vann. Oksygenet, som faktisk er uomgjengelig nødvendig for å oppnå tilstrekkelig temperatur, tilføres alltid fra en høyttrykkssylinder. En sveiseflamme med høy temperatur krever således alltid oksygen og er aldri selvforsynt. Flammebrenneren sammen med gassylinderne og utstyr for tilførsel av brensel og forbrenningsunderholdende gass kan således betraktes som en ikke-bærbar utrustning.

Dette forhold begrenser i høy grad anvendelse av denne type høytemperatursveising, ved temperaturer av størrelsesorden 2000°c, da sådan kjent utrustning av åpenbare grunner er meget omfangsrik og ikke kan gjøres lett transporterbar.

Dette forhold har hovedsakelig sin årsak i behovet for en høytrykks-oksygensylinder som har stort omfang, og ikke alltid er lett å fremskaffe. For å få et klart inntrykk av den kjente teknikk som danner grunnlag for foreliggende oppfinnelse, bør det bemerkes at det faktisk foreligger metoder for fremstilling av oksygen på arbeidsstedet, f.eks-, ved hydrolyse av vann, men disse metoder har ennå ikke vært anvendt i forbindelse med sveising, da det oppnådde oksygen ikke har hatt tilstrekkelig trykk for sådan anvendelse.

Dette manglende trykk fører til utilstrekkelig blanding med brenselet i gassform, og dessuten et utilstrekkelig gass-gjennomløp.

Det er således et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et apparat for sveising ved hjelp av en oksygen-flamme og som er fullstendig selvforsynt med hensyn til sitt oksygenbehov, men likevel kan rommes i et hus som har lite omfang og lett kan transporteres for hånd, slik som en bærbar boks.

Oppfinnelsen gjelder således et bærbart apparat for sveising med gassflamme og som omfatter en innretning for tilførsel av brensel i gassform under trykk til gassflammen samt en oksygengenerator for fremstilling av oksygen for å underholde flammen, idet det fremstilte oksygen har et vesentlig lavere trykk enn brenselgasstrykket. Oksygengeneratoren kan f.eks. være av katalysetype, mens brenselet utgjøres av flytendegjort petroleumsgass, slik som butan, propan e.l.

På denne bakgrunn av kjent teknikk som prinsippielt fremgår av US patentskrifter nr. 1.041.140 og 3.917.461 har så apparatet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at en trykkoverførende forbindelse er anordnet mellom brensel-tilførselsinnretningen og oksygengeneratoren samt innrettet for automatisk innstilling av det fremstilte oksygens trykk som en funksjon av det til enhver tid foreliggende brenselgasstrykk, således at oksygenet er tilgjengelig for gassflammen ved et trykk som er avpasset etter brenselgasstrykket.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen kan i praksis utnytte en oksygengenerator som bygger på det prinsipp at oksygen kan kontinuerlig fremstilles av hydrogenperoksyd ved hjelp av en passende katalysator. Denne oksygengenerator er kombi-nert med en brenselgassgenerator som ganske enkelt består av en liten sylinder som inneholder flytendegjort gass (butan, propan e.l.).

Ved en apparatutførelse i henhold til oppfinnelsen oppnås således en trykkøkning av oksygengassen uten vesentlig ekstra utstyr for dette formål, idet brenselgassens trykk utnyttes for den nødvendige trykksetning av oksygenet. Dette er dessuten fordelaktig på den måte at oksygentrykket til enhver tid vil følge brenselgasstrykket og således alltid kan være optimalt innstilt i forhold til dette.

Det vil være åpenbart at denne flytendegjorte gass kan erstattes av acetylen, metan, bensin e.l. ved passende for-andring av brenselgassgeneratoren på lignende måte.

Forskjellige substanser på metallbasis eller på basis av malt glass kan anvendes for spalting av hydrogenperoksyd for fremstilling av rent oksygen. Disse orosesser vil ikke bli beskrevet her, da det vil være kient i og for seg.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen omfatter således fortrinnsvis en liten sylinder med trykkreduksionsventil for brenselgassen, samt i tillegg en liten <p>roduksions-enhet for oksygen, som arbeidet meget økonomisk og kan omfatte følgende deler:

1. en beholder for hydrogenperoksyd,

2. en beholder som gjør tjeneste som reaksjonskammer for eksotermisk spalting av hydrogenperoksyd, 3. en beholder som gjør tjeneste som kondensator for vanndamp som frembringes sammen med oksygenet i reaksjonskammeret, 4. en eller flere beholdere hvori oksygen renses og ytterligere nedkjøles ved bobling gjennom vann.

En reguleringskran og enveisventil sammen med et filter for hydrogenperoksyd er anordnet for å gjøre det mulig for produksjonsenheten å arbeide både kontinuerlig og intermitterende .

Ytterligere formål og fordeler ved foreliggende op<p>finnelse samt oppfinnelsesgjenstandens driftsegenskaper og konstruk-sjon vil fremgå av følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelse under henvisning til de vedføyde

tegninger; hvorpå:

Fig. 1 er en perspektivskisse av apparatet i henhold til oppfinnelsen sett forfra,

fig. 2 er en perspektivskisse av apparatet sett bakfra med dekselet løftet opp, og

fig. 3 er et skjematisk funksjonsdiagram som viser de byggeelementer som tilsammen utgjør apparatet i henhold til oppfinnelsen, samt forbindelsene mellom disse elemeneter.

Figurene 1 og 2 viser at apparatet i henhold til oppfinnelsen rommes i et bærbart metallhus som består av en nedre basis-del 1, og et øvre deksel 2. Det vil klart fremgå av fig. 2 at begge disse deler er utført i U-form, vendt i normal retning for basisdelen 1 og omvendt for dekselet 2, idet sidegrenene av de respektive U-former står vinkelrett på hverandre således at de to deler ved sammenstilling kan danne en hovedsakelig lukket beholder, stort sett i form av et parallellepiped.

De langstrakte nedre ytterkanter av dekslet 2 er utstyrt med svingbare festekroker 8 for inngrep med passende plassert utragende ører fra bunnen av basisdelen 1.

Som vist i fig. 1, danner en av de vertikale vegger på basisdelen 1 et hensiktsmessig instrumentpanel for overvåkning og regulering av korrekt arbeidsfunksjon for apparatet i henhold til oppfinnelsen. I øvre høyre hjørne av dette instrumentpanel er det anordnet to gjennomgående borehull for gjennomføring av en bøyelig slange 14 for den forbrenningsunderholdende gass (oksygen) samt en likeledes

.bøyelig slange 15 for en brenselgass, idet begge disse slanger er forbundet med gassbrenneren 16. I nærheten av dette instrumentpanel er dekslet 2 utstyrt med et kjølegitter 5 som strekker seg både langs apparatets over-side, og en av dets sidevegger. Denne sistnevnte sidevegg

av dekslet 2 er også utstyrt med to vertikale slisser 3

som gjør det mulig å avlese vannstanden i to beholdere 2 3 og 2 4 som befinner seg inne i det bærbare hus som om-slutter apparatet. Den øvre vegg av dette deksel 2 er også utstyrt med et håndtak 4 for å bære apparatet.

Av figurene 1 og 2 vil det videre fremgå at dekselet 2 omfatter en sirkelformet åpning 7 rett over det øvre munn-stykket for en beholder 26 som er lukket ved hjelp av en passende hette 6.

På den sidevegg av dekselet 2 som ligger -midt imot

veggen med de to vertikale slisser 3, er det anordnet to kroker 9 for oppvikling av de to bøyelige slanger 14 og 15, samt et par braketter 10 for å bære gassbrenneren 16 når den ikke er i bruk. Ved den øvre horisontale kant av instrumentpanelets innervegg er det anbragt et sylinder-formet reaksjonskammer 27. En passende mengde blystøv eller annen tilsvarende katalysator er anbragt inne i denne beholder. En beholder 26 for hydrogenperoksyd (f^C^) er montert på gulvet av basisdelen 1 i nærheten av instrumentpanelet,

på samme side som den vertikale vegg av dekselet 2 som bærer krokene 9 og brakettene 10. På den motsatte side av gulvet av basisdelen 1 er det anordnet en beholder 25 for opp-samling av reaksjonsproduktene, og som munner ut i instrumentpanelet ved en utløpshette 17, slik som vist i fig. 1.

Som vist i fig. 2 er det på baksiden av dette oppsamlings-kammer 25 anordnet 2 kjølebeholdere 23 og 24 som begge er av boble-type og er koblet i serie. Det er fyllt vann i begge disse kammere, som på oversiden er forsynt med hver sin passende dekselhette 55 og 56.

En sylinder for flytendegjort gass 22 av den type som normalt anvendes for campingformål og som er lett kommersielt tilgjengelig, er anordnet på gulvet ved den annen ende av basisdelen 1. Denne sylinder 22 for flytendegjort gass er på oversiden utstyrt med en reguleringskran 28.

Formålet med de vertikale slisser 3 vil nå være innlysende,

da de tillater observasjon av vann-nivået i beholderne 23 og 24, idet disse hensiktsmessig er utført i gjennom-siktig, syntetisk material. Av fig. 1 vil det fremgå

at instrumentpanelet omfatter to organer 21 for bestemmelse av høydenivået av innholdet i henholdsvis beholderne 26 for hydrogenperoksyd og oppsamlingskammeret 25 for reaksjonsproduktene.

Det vil nå bli henvist til fig. 3 som viser de innbyrdes forbindelser mellom de forskjellige beholdere anordnet på gulvet av basisdelen igjen. I denne figur angir de heltrukkede linjer de ledninger som fører brenselgass. De dobbeltstiplede linjer angir de ledninger som fører hydrogenperoksyd, mens de enkeltstiplede linjer de ledninger som fører oksygen.

Som tidligere nevnt, utgjøres gassgeneratoren i apparatet

i henhold til oppfinnelsen hovedsakelig av en sylinder 22

av den art som normalt anvendes for camping og inneholder en flytendegjort gass som f.eks. butan, propan e.l. En ledning 51 utgår fra reguleringskranen 2 8 for nevnte sylinder 22 og er forbundet med-en trykkreduksjonsventil 30, hvis innstillingshåndtak 19 er anordnet på apparatets instrumentpanel .

En ledning 5 3 forbinder reduksjonsventilen 30 med en trykk-måler 20 som også er anbragt på instrumentpanelet. En reguleringskran 66 er innsatt i ledningen 53, og dens reguleringshåndtak 12 er anbragt på instrumentpanelet.

Umiddelbart nedstrøms for denne reguleringskran 66 går det

ut en grenledning 52 fra ledningen 5 3 og denne grenledning er forbundet med den øvre ende av beholderen 26 for hydro-

genperoksyd. En gass-strømningsregulator 2°</>, hvis regu-leringsknapp 18 er anbragt på instrumentpanelet, slik som vist i fig. 1, er koblet inn i ledningen 5 3 nedstrøms for avgreningspunktet mellom denne og grenledningen 52. Den bøyelige gasslange 15, hvis innløpsende er forsynt med en passende enveisventil 5 4, er forbundet med den del av ledningen 5 3 som ligger mellom gassregulatoren 29 og trykkmåleren 20. En ledning 50 går ut fra bunnen av beholderen 26 for hydrogenperoksyd og er forbundet med en reguleringskran 67, hvis reguleringshåndtak 11 er anbragt på instrumentpanelet.

Skjønt det ikke er vist, er innløpsenden av ledningen 50, som befinner seg innvendig i beholderen 26, utstyrt med et passende filter.

En ledning 49 er koblet mellom reguleringskranen 67 og den ene ende av reaksjonskammeret 27. En strømningsåpning 31

av passende størrelse er innpasset i ledningen 49 i den hensikt å sikre jevn tilførsel av hydrogenperoksyd til det rørformede reaksjonskammer 27. Som tidligere nevnt er dette rørformede reaksjonskammer 27 fyllt med en passende katalysator,som iforeliggende tilfelle er granulert bly.

En ledning 48 løper ut fra den annen ende av det rørformede reaksjonskammer 27 til oversiden av oppsamlingskammeret 25 for reaksjonsprodukter. Dette sistnevnte kammer omfatter en utløpshette 17 anordnet på instrumentpanelet. En ledning 47 løper fra oversiden av kjølebeholderen 23. En ytterligere ledning 46 løper fra oversiden av sistnevnte beholder til bunnen av kjølebeholderen 24. Skjønt det"ikke er vist,

er den ende av ledningen 46 som befinner seg innvendig i kjølebeholderen 24, utstyrt med en hensiktsmessig perfo-rert hette, hvis formål er å hindre dannelse av store bobler under gjennomboblingen med oksygen, hvilket ville gjøre flammen fra brenneren 16 ujevn eller intermitterende.

En ledning 45 løper fra den øvre ende av kjølekaret 24

til den øvre ende av en dampkondenseringskolonne 13

anordnet på den ene side av instrumentpanelet slik som vist i fig. 1.

Som angitt i fig. 1 og 3, er den nedre ende av nevnte dampkondenseringskolonne 13 utstyrt med en hensiktsmessig tømningshette 32. Den bøyelige slange 14 for tilførsel av oksygen til brenneren 16 er forbundet med den annen ende av kolonnen 13.

Virkemåten for apparatet i henhold til oppfinnelsen vil nå bli beskrevet. Vann-nivået i kjølebeholderen 23 og 24 kan lett observeres gjennom de vertikale slisser 3 i apparat-dekselet 2. I tillegg tillater observasjonsorganene 21 hensiktsmessig overvåkning av nivået av hydrogenperoksyd i beholderen 26 samt vann-nivået i oppsamlingskammeret 25 for reaksjonsprodukter. Nivået av hydrogenperoksyd i beholderen 26 kan lett økes gjennom den åpning som er lukket av hetten 6. Vannet i kammeret 2 5 kan tappes ut gjennom den åpning som er dekket av hetten 17, og vannkondenseringskolonnen

13 kan tømmes ved å fjerne hetten 32. Kjølebeholderne

23 og 24 fylles gjennom de åpninger som er lukket av hettene

55 og 56 etter at dekslet 2 er løftet av basisdelen 1.

Når brenneren 16 ikke er i bruk, er den anbragt på brakettene 10, mens de bøyelige slanger 14 og 15 er viklet over krokene 9 på dekselet 2.

Når apparatet i henhold til oppfinnelsen skal brukes,

åpn es først reguleringskranene 67 og 66 ved hjelp av håndtakene 11 og 12, hvorpå trykkreduksjonsventilen 30

og gassregulatorkranen 29 innstilles. Denne sistnevnte innstilling er nødvendig for hensiktsmessig tilpasning av brennerflammen til den type arbeide som skal utføres av

/

brenneren 16. Ved dette arrangement kan apparatets gass-generator som utgjøres av sylinderen 22 for flytendegjort gass, sette oksygengeneratoren under trykk.

Dette er mulig forkli brenselgassen under trykk føres

gjennom kranen 28, ledningen 51, trykkreduksjonsventilen 30, kranen 66 og ledningen 5 2 til rommet over nivået av hydrogenperoksyd i beholderen 26. På grunn av dette tvinges hydrogenperoksyd til å strømme gjennom ledningen 50 og kranen 6 7 samt ledningen 49 inn i det rørformede reaksjonskammer 27. Tilførselen av hydrogenperoksyd til det rørformede reaksjonskammer 2 7 utjevnes ved hjelp av åpningen 31.

På grunn av den foreliggende blykatalysator finner en eksotermisk spaltningsreaksjon sted inne i reaksjonskammeret 27, hvorved det tilførte hydrogenperoksyd spaltes i to deler, nemlig et flytende spaltningsprodukt (vann) og et spaltningsprodukt i gassform (oksygen).

Disse to spaltningsprodukter tilføres gjennom ledningen 48 til oppsamlingskammeret 25 for reaksjonsproduktene, og fra dette kammer føres oksygenet gjennom ledningen 47 inn i kjølebeholderen 2 3. I denne beholder er oksygenet gjenstand for en første nedkjøling og samtidig rensing, hvorpå oksygengassen føres gjennom ledningen 26 til den annen kjøle-beholder 24, hvor ytterligere nedkjøling og rensing finner sted. Oksygenet føres så gjennom ledningen 45 og dampkondensasjonskolonnen 13 hvor eventuell gjenværende fuktighet i oksygenet avsettes. Fra utløpet av kolonnen 13 føres oksygenet gjennom den bøyelige slangen 14 til brenneren 16, som også mottar brenselgass gjennom den bøyelige slange 15.

Skjønt den brenselgassgenerator 22 som er spesifisert ovenfor er angitt å være av den type som inneholder butan, propan e.l. flytendegjort gass, vil det være åpenbart at denne flytendegjorte gass uten videre kan erstattes av acetylen, metan, bensin e.l. brenselgasser ved hensiktsmessig modi-fisering av brenselgassgeneratoren ved hjelp av hensikts-messiae kjente midler.

Skjønt i det foreliggende spesielle utførelseseksempel hydrogenperoksyd spaltes i det rørformede reaksjonskammer 27 ved anvendelse av granulert bly, vil det videre være åpenbart at rent oksygen kan frembringes ved anvendelse av andre vanlige substanser på metallbasis enn det nevnte bly.

Claims (1)

1. Bærbart apparat for sveising med gassflamme og som omfatter en innretning (22) for tilførsel av brensel i gassform under trykk til gassflammen samt en oksygengenerator (26, 27) for fremstilling av oksygen for å underholde flammen, idet det fremstilte oksygen har et vesentlig lavere trykk enn brenselgasstrykket, karakterisert ved at en trykkoverførende forbindelse (5 2) er anordnet mellom brenseltilførsels-innretningen (22) og oksygengeneratoren (26, 27) samt innrettet for automatisk innstilling av det fremstilte oksygens trykk som en funksjon av det til enhver tid foreliggende brenselgasstrykk, således at oksygenet er tilgjengelig for gassflammen ved et trykk som er avpasset etter brenselgasstrykket.