DE102007035108A1 - Schutzgasdüse mit Absaugfunktion - Google Patents

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Abstract

Eine Schutzgasdüse für Schweißbrenner zum Schutz des Schweißbades gegenüber der Atmosphäre durch Erzeugung einer laminaren Schutzgasströmung. Die Düse ist einwandig. Erfindungswesentlich ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet,
1. Hauptmerkmal der Schutzgasdüse ist es, dass man durch die spezielle Konstruktion des mittleren Kanals der Düse (siehe Zeichnung) einen Überdruck erzeugt. "Diffusor Funktion"
2. die Schutzgasdüse ist mehrwandig (innere, mittlere und äußere Wand)
a. die mittlere Wand ist kegelförmig und hat die Funktion Überdruck am Düsenaustritt zu erzeugen (siehe Zeichnung) oder
b. die mittlere Wand ist gerade.
3. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) ist
a. größer als der innere Kanal (A1) und der äußere Kanal (A3) oder
b. gleich der Innere (A1) und der äußere Kanal (A3)
4. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) und der äußere Kanal (A3) sind gleich und größer als der...

Description

  • Bisherige Lösungen und Stand der Technik. Es existieren folgende Möglichkeiten, zur Erfassung der beim Schweißen von Werkstoffen entstehenden Schadstoffe (besonders sind Werkstoffe mit niedrigen Schmelztemperaturen wie Z.B. Zink):
    • 1. Lüftung der gesamten Halle
    • 2. örtlich installierte Absaugsysteme sowie,
    • 3. Brennerintegrierte Absaugsysteme
  • Nachteile zur 1. und 2. Möglichkeit:
    • – Keine Lösung des Problems Nr. 2 (siehe unten)
    • – Geringer Erfassungsgrad
    • – Hohe Energie sowie Installationskosten
    • – Wenig komfortabel in Bedienung und Handhabung
  • Nachteile zur 3. (Brennerintegrierte Absaugsysteme):
    • – Keine Lösung des Problems Nr. 2 (siehe unten)
    • – Geringer Erfassungsgrad
    • – Hohe Kosten für Hochvakuum-Absauggeräte
  • Durch die, in der Patentansprüche angegebne Erfindung, sollen folgende Probleme gelöst werden.
  • 1. Problem:
  • Beim Schweißen von hochlegierten und zinkbeschichteten Werkstoffen werden prozessbedingte Schadstoffe in Form von giftigen Gasen und Rauch freigesetzt, die der Schweißer und die Umwelt stark belasten.
  • 2. Problem:
  • Mangelnder Schutz des Schweißbades vor der Atmosphäre und während des Prozesses entstehender Metalldampfdruck führen zu Prozess-Instabilität, Bindefehler und Poren in der Schweißnaht.
  • Diese Probleme werden durch die, in den Patentansprüchen, aufgeführten Merkmale gelöst.
    • 1. Hauptmerkmal der Schutzgasdüse ist es, dass man durch die spezielle Konstruktion des mittleren Kanals der Düse (siehe Zeichnung) einen Überdruck erzeugt. „Diffusor Funktion"
    • 2. die Schutzgasdüse ist mehrwandig (innere, mittlere und äußere Wand) a. die mittlere Wand ist kegelförmig und hat die Funktion Überdruck am Düsenaustritt zu erzeugen (siehe Zeichnung) oder b. die mittlere Wand ist gerade.
    • 3. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) ist a. größer als der innere Kanal (A1) und der äußere Kanal (A3) oder b. gleich der Innere (A1) und der äußere Kanal (A3)
    • 4. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) und der äußere Kanal (A3) sind gleich und größer als der innere Kanal (A1)
    • 5. die Schutzgaszuführung erfolgt durch den mittleren (5) und den äußeren (4) Kanal (siehe Zeichnung)
    • 6. die Absaugung des Rauches sowie die giftigen Gase erfolgen durch den inneren Kanal (6) (siehe Zeichnung)
    • 7. Die Düse kann in verschiedenen Schweißbrennern integriert werden.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile:
    • 1. Optimale Absaugung der entstehenden Schadstoffe beim Schweißen, dort wo sie entstehen (Gesundheit und Umwelt)
    • 2. extrem höher Erfassungsgrad
    • 3. Optimaler Schutz des Schmelzbades vor der Atmosphäre (viel besser als die heute benutzten Schutzgasdüsen)
    • 4. Trennung zwischen dem Schutzgas und dem entstehenden Metalldampf, was zur Reduzierung von Poren sowie Bindefehlern beiträgt.
    • 5. Sehr gute und sehr saubere Nähte sind damit erreichbar.

Claims (1)

  1. Eine Schutzgasdüse für Schweißbrenner zum Schutz des Schweißbades gegenüber der Atmosphäre durch Erzeugung einer laminaren Schutzgasströmung. Die Düse ist einwandig. Erfindungswesentlich ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet, 1. Hauptmerkmal der Schutzgasdüse ist es, dass man durch die spezielle Konstruktion des mittleren Kanals der Düse (siehe Zeichnung) einen Überdruck erzeugt. "Diffusor Funktion" 2. die Schutzgasdüse ist mehrwandig (innere, mittlere und äußere Wand) a. die mittlere Wand ist kegelförmig und hat die Funktion Überdruck am Düsenaustritt zu erzeugen (siehe Zeichnung) oder b. die mittlere Wand ist gerade. 3. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) ist a. größer als der innere Kanal (A1) und der äußere Kanal (A3) oder b. gleich der Innere (A1) und der äußere Kanal (A3) 4. die Austrittsöffnung bzw. Fläche des mittleren Kanals der Düse (A2) und der äußere Kanal (A3) sind gleich und größer als der innere Kanal (A1) 5. die Schutzgaszuführung erfolgt durch den mittleren (5) und den äußeren (4) Kanal (siehe Zeichnung) 6. die Absaugung des Rauches sowie die giftigen Gase erfolgen durch den inneren Kanal (6) (siehe Zeichnung) 7. Die Düse kann in verschiedenen Schweißbrennern integriert werden. 8. Die Düse kann aus Kupfer oder andere Werkstoffe, besonders Temperaturbeständige Werkstoffe, hergestellt werden.
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