CZ9901596A3 - Způsob a zařízení k částečnému natavování předmětů - Google Patents

Způsob a zařízení k částečnému natavování předmětů Download PDF

Info

Publication number
CZ9901596A3
CZ9901596A3 CZ19991596A CZ159699A CZ9901596A3 CZ 9901596 A3 CZ9901596 A3 CZ 9901596A3 CZ 19991596 A CZ19991596 A CZ 19991596A CZ 159699 A CZ159699 A CZ 159699A CZ 9901596 A3 CZ9901596 A3 CZ 9901596A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
plasma
voltage
cathode
anode
chamber
Prior art date
Application number
CZ19991596A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ296413B6 (cs
Inventor
Gerhard Schwankhart
Original Assignee
Inocon Technologie Gesellschaft M. B. H.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inocon Technologie Gesellschaft M. B. H. filed Critical Inocon Technologie Gesellschaft M. B. H.
Publication of CZ9901596A3 publication Critical patent/CZ9901596A3/cs
Publication of CZ296413B6 publication Critical patent/CZ296413B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/12Downward filtration, the filtering material being supported by pervious surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/38Feed or discharge devices
    • B01D24/40Feed or discharge devices for feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/006Control circuits therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu částečného natavování předmětů podle úvodní části nároku 1.
Dosavadní stav techniky
U takového známého způsobu se používá v podstatě nepřetržitě proudící plazma, většinou k vytvrzování povrchu předmětů z oceli.
Pro jiné způsoby, jako např. ke svařování, především k bodovému svařování tenkých plechů, nebo k výrobě otvoru v tenčích kovových předmětech se většinou používá laserový nebo elektronový paprsek. Přitom je však dána nevýhoda, že proces laserového sváření vyžaduje velmi nákladnou přípravu svařovaných částí, které se musí na sebe přikládat s vysokou přesností, aby se mohly pomocí laserového paprsku svařovat. To samé platí také pro způsob, pracující s elektronovými paprsky. Kromě toho je také aparatura k provádění takového způsobu z konstrukčního hlediska velice nákladná.
1677446 (77446a.doc) fc · · · • · · · « · · · fc·· • · • · · ·
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je zamezit těmto nevýhodám a navrhnout způsob úvodem zmíněného druhu, který umožní jednoduché opracování předmětů, především zhotovení bodových svarů nebo vypalování otvorů.
Podle vynálezu se toto dosahuje znaky význakové části nároku 1.
Navrženými opatřeními je možné s relativně hrubě připravenými částmi tyto vzájemně spojovat pomocí bodového svařování. V podstatě stačí taková opatření, která jsou vyžadována u elektrického odporového bodového svařování.
Přitom je zápalem elektrického oblouku překročením přeskokového napětí anodového-katodového úseku zajištěna velmi vysoká výstupní rychlost plazmového impulzu, takže tento s příslušně vysokou kinetickou energií dopadá na svařované části. Tímto způsobem vyrobené plazmové impulzy dosahují velmi vysokých teplot od 20 000 °C do 50 000 °C a způsobují i přes pouze krátkou dobu působení např. 10 ~s až 10'° sekundy dostatečné natavování na sebe dosedajících ploch spojovaných částí a tím spolehlivé spojení.
Opatřeními podle nároku 2 se zamezuje vytvoření kysličníkových vrstev na obrobcích, přičemž se plyn, použitý k výrobě plazmy, většinou argon nebo hélium, zároveň účelně používá jako ochranný plyn.
Opatřeními nároku 3 je možné vystačit s relativně
1677446 (77446a.doc) • 9 • · · · · ·
9 9 9 9 9 9 ··« · · · · · 9 9 9 · • ······· · · · · · · · · · ··· · · · · · •« « 9 · · · · 9 · * · malými přístroji, popř. plazmovými hořáky, které mohou být s relativně vysokým výkonem krátkodobě provozovány.
K výrobě svarového švu, tvořeného řadou svarových bodů, mohou být podle vynálezu upraveny znaky význakové části nároku 4.
Dalším cílem vynálezu je navrhnout zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.
Vycházejíc ze zařízení s plazmovým hořákem s katodou, prostupující komoru spojenou s přívodem plynu a spojenou s elektrickou přípojkou, popř. napájením napětím, a s prstencovítou anodou, která prstencovou spárou obklopuje její koncovou oblast a která je rovněž spojena s elektrickou přípojkou, popř. s napájením napětím, a jejíž koaxiálně s katodou vyrovnaný vývrt ohraničuje trysku, spojenou s komorou, a anoda s katodou jsou elektricky izolovaně v mechanickém spojení a komora je napojením spojitelná se zdrojem plynu, jsou proto podle vynálezu navrženy znaky význakové části nároku 5.
Navrženými opatřeními se jednoduchým způsobem zajišúuje výroba jednotlivých plazmových impulzů. Kromě toho je předkomorou plazmového hořáku dána také možnost nasazovat tento hořák na spojované obrobky, čímž se jednoduchým způsobem umožňuje udržování konstantní vzdálenosti mezi elektrodami a obrobky. Tím je kromě toho také nej jednodušším způsobem možné zhotovení jednotlivých svarových bodů při ochranné atmosféře, protože při udržení proudu plynu, tvořícího plazmu, např. argonu nebo hélia, tento plyn,
1677446 (77446a.doc) ··· 4 ·*·· 4 4 4 · ····· «· 4 4 · ··· ··· • 4 · · · 4 4
44··· 44 ·· tvořící plazmu, naplňuje předkomoru.
S takovým zařízením se mohou zhotovovat také švy, sestávající z jednotlivých svarových bodů. V takovém případě je potřeba pouze upravit posuvné zařízení, které vynucuje relativní pohyb mezi plazmovým hořákem a obrobky, a postarat se o trvalý sled napěťových impulzů, dopadajících na elektrody plazmového hořáku.
V této souvislosti jsou výhodně navrženy znaky nároku 6.
U takového zařízení je jednoduchým způsobem možné opracovávaný předmět, popř. předměty, ostřikovat sledem velmi krátkých plazmových impulzů. Přitom dochází v průběhu nabíjení kondenzátorové baterie k překročení přeskokového napětí anodového-katodového úseku a tím k vytvoření elektrického oblouku, kterým dochází k vybití kondenzátorové baterie. Přitom elektrický oblouk zhasíná, jakmile napětí kondenzátorové baterie klesne pod provozní napětí elektrického oblouku. Vhodným dimenzováním nabíjecího a vybíjecího okruhu kondenzátorové baterie vzhledem k časovým konstantám se může stanovit doba hoření elektrického oblouku v každém cyklu, jakož i opakovači kmitočet. Tímto způsobem vždy pouze velmi krátkou dobu hořící elektrický oblouk vyrábí plazmové impulzy, které na základě velmi rychlého zahřátí okolního plynu velmi vysokou rychlostí vystupují z výstupního otvoru komory plazmového hořáku a dopadaj í na spojované předměty nebo na předmět opatřený otvorem a na základě svých vysokých teplot zajišťují natavování nebo protavování předmětů, popř. předmětu.
1677446 (77446a.doc) • · ·
Β •· ΒΒΒΒ · Β
Β · · * · • · · · · Β · • · · Β · · ·
111 · ··· · ·
Se zařízením podle vynálezu se může dosahovat krátké trvání plazmových impulzů, vyžadovaných pro šetrné opracování opracovávaných předmětů, např. 1CT5 až 10'° sekundy a opakovači kmitočet od 7 do 100 Hz. Touto krátkou dobou působení jednotlivých plazmových impulzů se termické namáhání předmětů udržuje nepatrné a tím se do značné míry zamezuje nebezpečí protahování většinou velmi tenkých nebo tenkostěnných předmětů.
Aby se mohly vyrábět mimořádně krátké plazmové impulzy, jsou výhodně navrženy znaky nároku 7. Tato opatření umožňují spustit zápal elektrického oblouku ještě před dosažením přeskokového napětí anodového-katodového úseku, čímž se může
doba hoření elektrického oblouku a tím doba hoření
plazmového impulzu udržovat extrémně krátká, aniž by musel
být vynaložen mimořádně vysoký náklad k mimořádně
nízkoohmovému provedení vybíjecího okruhu kondenzátorové
baterie.
V zásadě je také možné místo kondenzátorové baterie
jako napájení napětím pro plazmový hořák používat také
technickou síť střídavého proudu nebo zdroj napětí,
dodávající vysokofrekvenční střídavý proud, ve spojení s
fázovým úsekovým řízením. Přitom musí být u elektrod vyrobených z rozdílných materiálů zajištěno, aby se pouze stejně polarizované poloviční vlny částečně propojovaly, takže se na rozdílných elektrodách stále ukládají napěťové impulzy se stejnou polaritou a jsou dány v podstatě stejné vztahy jako u napájení plazmového hořáku impulzy stejnosměrného napětí, např. z kondenzátorové baterie.
1677446 (77446a.doc) • · · · · · • fcfcfc · fcfc • ······· · fcfcfc fcfc • fc · fcfcfc
U elektrod, vyrobených ze stejných materiálů, se mohou na každé z obou elektrod ukládat impulzy s rozdílnou polaritou.
Protože se u plazmových hořáků z důvodů delší životnosti vyrábějí elektrody zpravidla z rozdílných materiálů a ostřikují se stále stejnou polaritou, mluví se v popisu a nárocích obecně o anodě a katodě.
Především pro použití, při kterých výkonem silnější plazmové hořáky, např poněkud silnějších plechů svarovými švy, svarových bodů, jsou výhodně navrženy znaky jsou vyžadovány pří spojování tvořenými řadou nároku 8.
Navrženými opatřeními se může vystačit s menšími kondenzátorovými bateriemi, protože se právě část vyžadované energie dodává síťovým přístrojem. Kromě toho je napojením obrobku, popř. obrobků, na pozitivní pól síťového přístroje dána výhoda úzkého svazkování plazmového impulzu a koncentrace jeho energie na velmi malou plochu. Tím se může s relativně malým použitím energie zajišťovat spolehlivé svařování dvou částí v oblasti malé plochy a velmi silně se minimalizuje zahřívání okolních okrajových oblastí, čímž se redukuje nebezpečí pokřivení obrobku.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na
1677446 (77446a.doc) • 9 9 • 9
9 9
9 9 9 9 9
999 9 99*9
9999999 9 ·
9 9 9 9 9 • 9 · 99999 kterých představuje obr. 1 řez zařízením podle vynálezu s plazmovým hořákem, obr. 2 pohled shora na držák včetně plazmového hořáku podle obr. 1, obr. 3 řez plazmovým hořákem podle obr. 1 a 2 ve zvětšeném měřítku, obr. 4 řez chladicí komorou anodové kontaktní části, obr. 5 řez středícím pouzdrem, obr. 6 první formu provedení napájení napětím pro plazmový hořák a obr. 7 další formu provedení napájení napětím pro plazmový hořák.
Příklady provedení vynálezu
U formy provedení podle obr. 1 je navržen držák 11 , který má vývrty 4' k uchycení kontaktních kolíčků 9', přičemž jsou kontaktní kolíčky 91 v axiálním směru provrtány. Přitom jsou kontaktní kolíčky 91 v oblasti, ležící vně držáku 11 . opatřeny vnějším závitem 29. na kterém jsou našroubovány napoj ovací matice 30. mezi kterými jsou sevřena kabelová oka 31 napojovacích vedení £ (obr. 2).
1677446 (77446a.doc) ··· ·«···· ·· ftft _ Q _ · · · · · ♦ ···· ···· · · · · · · · · · • ···«· · · · · · ··· ··· ······ lt ft ftft ftftft ftft ··
Zadní konec kontaktních kolíčků 91 je uzpůsoben pro napojení hadic, kterými lze přivádět chladicí vodu.
Dále je v držáku 11 drženo přívodní plynové potrubí 31. které je, jak je vidět na obr. 2, radiálním kanálem 32, který je směrem ven uzavřen stavěcím šroubem 33 se zářezem, a do tohoto ústícím axiálním vývrtem 34 . ve kterém je našroubována hadicová koncovka 35. spojen s plynovou hadicí 36. kterou lze přivádět plyn, potřebný k výrobě plazmy.
Přitom má přívodní plynové potrubí 2_L v oblasti radiálního kanálu 32 zářezy 37, kterými může plyn proudit dovnitř přívodního plynového potrubí 3 ' . Přitom je přívodní plynové potrubí 31 ve své poloze zajištěno pomocí šroubu 39. který do tohoto potrubí zabírá.
Jak je vidět na obr. 1, vyčnívají kontaktní kolíčky 9' ve své pružinové klidové poloze přes čelní plochy 38 držáku 11 a zabírají do plochy pláště vyvíječe 111 plazmy, vytvořeného jako modul. To samé platí také pro přívodní plynové potrubí 3 1 . které při zamontovaném vyvíječi 111 plazmy do něj zabírá.
Vyvíječ 111 plazmy, vytvořený jako modul, je držen pomocí trubní objímky 40. jejíž pevná část, držená na čelní straně 38 držáku 11 . je držena kolíčky 42. Přitom má trubní objímka 40 kloub 43. jejich osy probíhají kolmo k ose držáku
U vyvíječe 11' plazmy je přídržná část 181 katody 191
1677446 (77446a.doc) • · · • ·· · 9 9999 9 99 9
99999 9 9 9 99 999 999
9 9 9 *9 99
9 · ····· · · 9 9 vytvořena kleštinovým upínacím pouzdrem, které je vyrobeno z elektricky dobře vodivého materiálu. Toto kleštinové upínací pouzdro je obvyklým způsobem drženo v úchytu 41, který je zašroubován do kontaktní části A2Tato kontaktní část 45 je opatřena chladicí komorou !£, která je radiálním kanálem 47 spojena s napoj ovacím otvorem 48. Přitom tento napoj ovací otvor 42 u vyvíječe 111 plazmy, namontovaného v držáku li, lícuje s kontaktními kolíčky 21K upínání a uvolňování kleštinového upínacího pouzdra 181 je navržena upínací matice 49, která je dvěma těsněními 50 opřena na horní čelní ploše úchytu 41, čímž se zamezuje výstupu chladicí kapaliny, přičemž se úchyt 41 k utěsnění chladicí komory 46 rovněž těsněním 51 opírá na kontaktní části 45.
K dalšímu utěsnění chladicí komory kontaktní části 15 je navržen O-kroužek 52. který je vložen v drážce vývrtu 53. který je prostoupen úchytem 41·
K zajištění axiálního nastavení katody 191 při upínání kleštinového upínacího pouzdra 18' je upínací matice 12 opatřena průchozím závitovým vývrtem 2JH, ve kterém je zašroubován doraz 21, který zabírá do kleštinového upínacího pouzdra 181 . Tento doraz 91 má hladkou hlavici 21/ ve které je zapracována obvodová drážka k uchycení O-kroužku 25, který slouží k utěsnění vnitřku kleštinového upínacího pouzdra 18'.
K zajištění polohy dorazu 21, který je nastavitelný
1677446 (77446a.doc)
9
9
9999
9 9999 9 9 9 9 9 999 999
9 9 9 9 9 9 9
9 99 9 99 9 9 9 9 pomocí šroubováku, vloženého do čelního zářezu 93 , je upravena kontramatice 92 . která zároveň zajišťuje v krůtu pevné spojení mezi dorazem £1, na kterém dosedá katoda 19' , a upínací maticí 49.
Dorazem 91 je zajištěno, že se při upínání kleštinového upínacího pouzdra katoda 191 od kleštinového upínacího pouzdra 181 již nemůže proti anodě 151 axiálně pohybovat, protože upínací matice 49 dosedá na čelní ploše kontaktní části 45 a anoda 151 je oproti této upevněna.
Kontaktní část 45, která slouží ke kontaktování katody 19 1 . leží pod mezivrstvou těsnění 54 na mezičásti 55. která je vyrobena z elektricky izolujícího materiálu, jako např. z keramiky. Tato mezičást 55 určuje komoru 271 . která je radiálním kanálem 56 spojena s napoj ovacím otvorem 22.
Přitom j sou radiální kanály 47 a 56 opatřeny obvodovými drážkami 58. ve kterých jsou upraveny O-kroužky 59. Ty slouží k utěsnění do těchto kanálů zabírajících kontaktních kolíčků 9 1 . popř. přívodního plynového potrubí 31.
V komoře 27' je upraven rozdělovači kroužek 591 . který je opatřen po obvodu rozděleně upravenými vývrty 60. jejichž průměr se v obou směrech otáčení se zvětšujícím se úhlem zvětšuje na radiální kanál 56 . Přitom je axiální vývrt rozdělovacího kroužku 59' prostoupen katodou 191. Přitom zůstává mezi vnitřní stěnou mezičásti 55 a rozdělovacím kroužkem 591 prstencovitý prostor 33.
Mezičást 55 je těsněním 62 opřena na anodové kontaktní
1677446 (77446a.doc) • •to ······ ·· ··· · · · to · to to • ··· · ···· · ·· · • ····· · · · ·· ··· to·· ······ ·· ·· · ····· ·· ·· části 63 . Do této anodové kontaktní části £3. je našroubováno upínací pouzdro 64 do vnitřního závitu ££, přičemž je mezi anodovou kontaktní částí 63 a čelní plochou upínacího pouzdra 64 vloženo těsnění ££.
Upínací pouzdro 64 má v oblasti jednoho svého konce kónickou dosedací plochu 67. na které dosedá proti ní stejná kuželová plocha 68 pláště hlavice £2. anody 151 , která je stejně jako upínací pouzdro 64 a anodová kontaktní část £3. zhotovena z elektricky dobře vodivého materiálu.
Anoda 151 svým od hlavice 69 odvráceným koncem přiléhá s další hlavicí 70. která dosedá pod mezivrstvou těsnění 71 na rameni anodové kontaktní části £3.. Přitom prostupuje anoda 151 chladicí komoru 46 anodové kontaktní části ££.
Anoda 151 je v axiálním směru provrtána, přičemž je do tohoto vývrtu 72 vyrobeno pouzdro 73. z elektricky izolujícího materiálu, např. z keramiky, a je prostoupeno katodou 191.
Dále je ve vývrtu 72 v oblasti blízké ústí anody 151 vloženo středící pouzdro 74 . které je blíže zobrazeno na obr. 5, a jehož vodicí plochy 75. upravené na vodicích žebrech £2, dosedají na ploše pláště katody 191.
Anoda 15' má, jak je vidět na obr. 4, radiálně odstávající vodicí žebra 76. která se, jak je vidět na obr. 4, od anody 151. která má šestiúhelníkový průřez, rozprostírají až k vnitřní stěně upínacího pouzdra £4. a stojí kolmo k ose radiálního kanálu 47. Přitom se vodicí
1677446 (77446a.doc) • 0 ·· • 0 0 0
0 0 ·
0·0 000 • 0 • 0 ·
0 0 • 0 0 0 • · ···· • · · ·· 0 ·· ···· • · 0 • 0 ···
4 0 ·
0 ·
0 · 0 0 žebra 76 rozprostírají od hlavice 7£ dál proti hlavici ££. anody 151 . přičemž však mezi hlavicí 69 a vodícími žebry 7£ zůstává cesta 77 pro proudění.
Tím je chladicí komora 46. která je jednak ohraničena anodovou kontaktní částí £1 a upínacím pouzdrem £4, rozdělena vodícími žebry 7£.
Obě chladicí komory 46 kontaktní části 4£ a anodové kontaktní části 63 jsou navzájem spojeny přepouštěcím kanálem 78.
Tento přepouštěcí kanál 78 je vytvořen v podstatě z axiálních vývrtů 79 v kontaktní části 4£, popř. v anodové kontaktní části £2, a z radiálních vývrtů ££, které jsou s radiálními kanály 47 koaxiální a které ústí do axiálních vývrtů 79. Přitom je mezičást 55 opatřena vývrtem 81. lícujícím s axiálními vývrty 7£.
Přitom jsou v oblasti vývrtů 81 mezičásti 55 upravena těsnění 82.
V oblasti ústí anody 151 je upravena vložka £1, která je vyrobena z materiálu, odolného proti opotřebení, např. ze slitiny wolfram-ceroxid a ohraničuje tryskový otvor 16. Přitom je úsek anody 151 . vyčnívající z upínacího pouzdra 64, obklopen kroužkem 96. který je vyroben z materiálu, odolného proti opotřebení, a axiálně vyčnívá přes tryskový otvor 16 anody 15a určuje předkomoru £7.
Obě kontaktní části 4£ a ££ jsou obklopeny kroužky £4 z
1677446 (77446a.doc)
9 • «
9
99 »
• «φφφ · «φ ···«► • · * • 9 999
9 9 9
9 9
999 elektricky izolujícího materiálu, popř přírubách 85.
dosedají na
Jak je vidět na obr. 1, má trubní objímka 40 v oblasti přírub 85 kontaktních částí 45 a 22. vybrání ££, čímž se zamezuje zkratu mezi oběma kontaktními částmi 45 a 63.
Katoda 19' je na obou svých koncích vytvořena kuželovité.
Obě kontaktní části 45 a 63 a mezičást 55 jsou navzájem spojeny pomocí šroubů 87 f které jsou vidět na obr. 2, a znamenají spojovací části, kterými je zajištěna modulární konstrukce vyvíječe 111 plazmy.
Jakmile je katoda 191 opotřebena, může být vyvíječ 11' plazmy, vytvořený jako modul, uvolněním upínacího šroubu .8.8. a otevřením trubní objímky 40 rozebrán, poté se upínací matice 49 uvolní a katoda 191 se může z kleštinového upínacího pouzdra vyjmout. Následně se může katoda otočit nebo se její kuželovité konce přebrousí. Následně se může katoda vzhledem k anodě 15' nastavit pomocí měrky. Návazně se při otevřeném kleštinovém upínacím pouzdře 18' nastaví doraz 91 a potom se katoda 191 pomocí upínací matice 49 v kleštinovém upínacím pouzdře 181 opět fixuje, načež se může modul 111 opět montovat.
Při provozu se plyn, např. argon, hélium, dusík nebo pod., dmýchá do komory 27' a elektrický oblouk mezi katodou 191 a anodou 151 se zapaluje napěúovým impulzem, který po krátkém čase klesá pod provozní napětí elektrického oblouku,
1677446 (77446a.doc) • · · · · · • » · · · · · • · · · · ···· · ·· · • · ···· « · · · · ··· ··· ······ · · • · β !·»··· · « « · takže tento zhasíná. Plazmový impuls, vytvořený tímto způsobem, vystupuje tryskovým otvorem 1_£, prostupuje předkomoru 97 a naráží na zpracovávaný obrobek, popř. na zpracovávané obrobky. Ty se působením plazmového impulzu natavují, čímž dochází vždy podle energie plazmového impulzu k protavení otvoru nebo k natavení dvou svařovaných obrobků. V posledním případě dochází při následném ztuhnutí po zhasnutí plazmového impulzu ke spolehlivému spojení obou částí. Přitom se tyto části kinetickou energií plazmového impulzu, vystupujícího vysokou rychlostí, přičemž jsou dosahovány rychlosti 2 000 m/sekundu, dostatečně slisovávají k zajištění spolehlivého spojení.
Přitom je předkomorou 97 jednoduchým způsobem možné ostřikování zpracovávaných obrobků plazmovými impulzy pod ochrannou atmosférou. K tomu je zapotřebí pouze napájet plazmový hořák 11' v podstatě konstantním proudem plazmového plynu, např. argonu, hélia, dusíku, přičemž dusík se může použít pouze tehdy, když zpracovávaný obrobek také v nataveném stavu snese dusíkatou atmosféru.
Dále se může plazmový hořák 111 při výrobě jednotlivých svarových bodů čelní stranou kroužku . 96 nasazovat na zpracovávaný obrobek, čímž je zároveň definována také vzdálenost mezi elektrodami 151, 191 a horní stranou obrobku.
Pro mimořádná použití, např. výrobu otvorů s velmi malými průměry, mohou být upraveny trysky s velmi malými průměry až k průměrům např. 10 μ. Protože se u takových plazmových hořáků 111 může výkon přiměřeně snižovat, může
1677446 (77446a.doc) • fc· ··· ···· • · · · 9 9 ··· · · · 9 9 9 9999 9 9 9 9 9 999 999 9 9 9 9 9 9 9 9
9 9 99 9 99 9 9 9 9 být u takových plazmových hořáků upuštěno od chladicích kanálů.
Napájení napětím pro vyvíječ 111 podle obr. 1 a 5 je znázorněno na obr. 6, přičemž napájení napětím je upraveno k výrobě plazmového impulzu.
Přitom je kondenzátorová baterie 130 nabíjecím odporem 131 spojena s napojeními XI regulovatelného zdroje 132 stejnosměrného napětí. Kondenzátorová baterie 130 má pevně napojený kondenzátor 1C1 a spínačem 1S1 k němu paralelně přiřaditelný kondenzátor 1C2. přičemž se v obou případech může jednat také o skupiny kondenzátorů.
Tato kondenzátorová baterie 130 je napojovacími vedeními 133. 134 spojena s plazmovým hořákem 111 , popř. jeho na obr. 6 nezobrazenou katodou a anodou.
Paralelně ke kondenzátorové baterii 130 je zařazen odporově kapacitní člen, který je vytvořen kondenzátorem 1C3 a odporem 1R1. Tento odporově kapacitní člen tvoří ve spojení s tlumivkou 1L1. zařazenou v napojovacím vedení 134, vysokofrekvenční blokovací obvod, který je navržen k ochraně kondenzátorové baterie 130 před vysokofrekvenčními signály.
přístroje 135 Tento zápalný
Dále jsou ještě výstupy zápalného napojeny na napojovací vedení 133. 134.
přístroj 135 je ze vstupní strany spojen se zdrojem X2 střídavého napětí a opatřen spoušťovým obvodem 1S2, jehož ovládáním lze spouštět zápalný impuls.
1677446 (77446a.doc)
Při provozu dochází k nabíjení kondenzátorové baterie 130 podle nastaveného napětí zdroje 132 stejnosměrného proudu, který je nastavitelný např. mezi 50 V a 300 V, a podle časové konstanty spoluurčené kapacitou kondenzátorové baterie 130 a odpory vedení a nabíjecím odporem.
Dosáhne-li kondenzátorová baterie 130 napětí, které odpovídá přeskokovému napětí anodového-katodového úseku 15 1 . 191 plazmového hořáku 111 . dochází k zápalu elektrického oblouku mezi anodou 151 a katodou 191 (obr. 1, obr. 3) a tím ke tvoření plazmy v oblasti ústí anody 15' plazmového hořáku JJJ..
Zároveň se vybíjí kondenzátorová baterie 130 podle časové konstanty, dané její kapacitou a odpory vedení a odporem elektrického oblouku. Klesne-li tímto vybitím napětí kondenzátorové baterie 130 pod provozní napětí elektrického oblouku, tento oblouk zhasíná a kondenzátorová baterie 130 se opět nabíjí, čímž se popisovaný proces opakuje a je dána frekvence, která je určena časovými konstantami nabíjení a vybíjení. Přitom není provoz zápalného přístroje vyžadován.
Pro určitá použití může být žádoucí přesně určovat okamžik zápalu elektrického oblouku nebo takový spouštět před dosažením přeskokového napětí anodového-katodového úseku 151 . 191 , aby se mohly zhotovit mimořádně krátké plazmové impulzy. V
V tomto případě se ovládáním spoušťového obvodu 1S2 spouští zápalný impulz, který vede k zápalu elektrického oblouku mezi anodou 151 a katodou 191 plazmového hořáku 111,
1677446 (77446a.doc) *00 ··· a 0 · · • 0*0 · ···· 0 *0 0 0 *0*0*0* * 0* 0*0 0*0 • 0***0 0* ** 0 0***0 *0 0* aniž by kondenzátorová baterie 130 dosáhla napětí, odpovídající přeskokovému napětí tohoto úseku. Tímto způsobem se může také klíčovací poměr, který se může zvolit např. mezi 1:10 a 1:100 a výše, příslušně měnit a poměr mezi dobou hoření elektrického oblouku a přestávkou v jeho hoření během jednoho cyklu se mění ve smyslu prodloužení přestávky v hoření, protože energie zápalných impulzů zápalného přístroje 135 sice stačí k zápalu elektrického oblouku, již ale nestačí k jeho zachování, klesne-li napětí kondenzátorové baterie 130 pod provozní napětí elektrického oblouku.
Forma provedení napájení napětím pro plazmový hořák 111 se podle obr. 7 odlišuje od formy provedení podle obr. 6 pouze tím, že je doplňkově ke kondenzátorové baterii 130 upraven síťový přístroj 136, který je napojen na síť střídavého napětí a je opatřen usměrňovačem. Přitom je upuštěno od zobrazení blokovacího obvodu a tlumivky.
Přitom je napoj ovací vedení 1331. napojené na negativní pól výstupu síťového přístroje, spojeno s napoj ovacím vedením 133. napojeným na negativní pól kondenzátorové baterie 130. a napoj ovací vedení 134'. napojené na pozitivní pól síťového přístroje 136. je spojeno s obrobkem 138.
Dále je na síťový přístroj 136 napojen hlídač 137 proudu. V
V provozu dodává síťový přístroj 136. jakmile je elektrický oblouk mezi anodou 15' a katodou 191 zapálen, rovněž proud do plazmového hořáku 111. přičemž proudový
1677446 (77446a.doc, • · · · • ·
9 9 99
9 • 99 9 9 obvod pro sítový přístroj je uzavřen katodou 191 plazmového hořáku, plazmou a obrobkem 138. jakož i napojovacími vedeními 133 1 . 133, 1341 .
Jakmile elektrický oblouk v plazmovém hořáku 111 na základě poklesu napětí kondenzátorové baterie 130 pod provozní napětí elektrického oblouku zhasne, je přerušen také proudový obvod pro sítový přístroj 136, jehož výstupní napětí nestačí k udržení elektrického oblouku mezi katodou a obrobkem 138 .
Proto se také u napájení napětím podle obr. 7 pracuje s impulzovou plazmou.
Zastupuje:
Dr. Miloš Všetečka v.r.
1677446 (77446a.doc) _ 1 Q _ · · · ··· ··»·
-7 · ··· · · · · · » «· ·
JUDr. Miloš Všetečka advokát
120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob tenkých plechů, lokálního nahřívání předmětů, především ostřikováním předmětů plazmou, vyrobenou pomocí elektrického oblouku zapáleného mezi dvěma elektrodami, vyznačující se tím, že opracování, např. bodové svařování nebo propalování otvoru, se uskutečňuje pouze plazmovým impulzem, který se vyrábí přiložením napěťového impulzu, překračujícího napětí úseku mezi elektrodami (15', 19').
    přeskokové
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že opracování se provádí v ochranné atmosféře.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že plazmový impulz má trvání cca 10’5 až 10'° sekundy, výhodně od 10'4 do 10’1 sekundy.
  4. 4. Způsob podle některého z nároků. 1 až 3 k výrobě svarového švu, vytvořeného řadou svarových bodů, vyznačující se tím, že spojované předměty se ostřikují řadou za sebou jdoucích plazmových impulzů, přičemž se předměty proti elektrodám pohybují a elektrody jsou drženy ve stejné vzdálenosti od předmětů a opakovači kmitočet plazmových impulzů je navržen od
  5. 5 do 100 Hz.
    Zařízení k provádění způsobu podle některého z
    1677446 (77446a.doc) ·« ·· · · «· · · • · · 9 9 9 9
    9 999 9 9999 · 99 · • ·«····· · · · ««· · · · ······ 9 9
    9 9 9 99 9 99 9 9 9 9 nároků 1 až 4 s plazmovým hořákem s katodou (19'), která prostupuje komoru (27') spojenou s přívodem plynu, a která je ve spojení s elektrickou přípojkou, popř. napájením napětím, a s prstencovitou anodou (15'), která prstencovou spárou obklopuje jednu její koncovou oblast a která je rovněž ve spojení s elektrickou přípojkou, popř. napájením napětím, a jejíž koaxiálně s katodou (19') vyrovnaný vývrt ohraničuje trysku (16), spojenou s komorou (27'), a anoda (15') je s katodou (19') elektricky izolovaně v mechanickém spojení a komora (27') je napojením (35) spojitelná se zdrojem plynu, vyznačující se tím, že je upraveno napájení napětím, dodávající pouze napěťové impulzy, přičemž napěťové impulzy překračují přeskokové napětí anodovéhokatodového úseku (15', 19') a tryska (16) je obklopena axiálně vyčnívajícím kroužkem (96), jehož vnitřek definuje předkomoru (97).
  6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že napájení napětím je vytvořeno kondenzátorovou baterií (130), která je spojena s nabíjecím obvodem (131, 132) a z výstupní strany je spojeno s anodou (15') a s katodou (19') plazmového hořáku (11').
  7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že na anodu (15') a katodu (19') je doplňkově napojen separátní zápalný přístroj (135) .
  8. 8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že napájení napětím má dále síťový přístroj (136), opatřený usměrňovacím obvodem, přičemž jeho záporný pól je spojen se záporným pólem výstupu kondenzátorové baterie
CZ0159699A 1998-05-04 1999-05-04 Zpusob lokálního nahrívání predmetu a zarízení k jeho provádení CZ296413B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0028698U AT2774U1 (de) 1998-05-04 1998-05-04 Verfahren und einrichtung zum teilweisen anschmelzen von gegenständen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ9901596A3 true CZ9901596A3 (cs) 2000-10-11
CZ296413B6 CZ296413B6 (cs) 2006-03-15

Family

ID=3486515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0159699A CZ296413B6 (cs) 1998-05-04 1999-05-04 Zpusob lokálního nahrívání predmetu a zarízení k jeho provádení

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6215088B1 (cs)
EP (1) EP0955120B1 (cs)
AT (1) AT2774U1 (cs)
CA (1) CA2270075C (cs)
CZ (1) CZ296413B6 (cs)
DE (1) DE59907147D1 (cs)
ES (1) ES2207161T3 (cs)
HU (1) HU222214B1 (cs)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT4668U1 (de) * 2000-06-21 2001-10-25 Inocon Technologie Gmbh Verfahren und einrichtung zum schweissen
US7312616B2 (en) 2006-01-20 2007-12-25 Cypress Semiconductor Corporation Successive approximate capacitance measurement circuit
US8040142B1 (en) 2006-03-31 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Touch detection techniques for capacitive touch sense systems
US7876309B2 (en) * 2006-05-18 2011-01-25 Cypress Semiconductor Corporation Toothed slider
US8121283B2 (en) * 2006-05-18 2012-02-21 Cypress Semiconductor Corporation Tapered capacitive sensing structure
US8004497B2 (en) 2006-05-18 2011-08-23 Cypress Semiconductor Corporation Two-pin buttons
US8040321B2 (en) 2006-07-10 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Touch-sensor with shared capacitive sensors
US8547114B2 (en) 2006-11-14 2013-10-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance to code converter with sigma-delta modulator
US8058937B2 (en) 2007-01-30 2011-11-15 Cypress Semiconductor Corporation Setting a discharge rate and a charge rate of a relaxation oscillator circuit
US9500686B1 (en) 2007-06-29 2016-11-22 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance measurement system and methods
US7804307B1 (en) 2007-06-29 2010-09-28 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance measurement systems and methods
US8570053B1 (en) 2007-07-03 2013-10-29 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive field sensor with sigma-delta modulator
US8169238B1 (en) 2007-07-03 2012-05-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance to frequency converter
US8089289B1 (en) 2007-07-03 2012-01-03 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive field sensor with sigma-delta modulator
US8525798B2 (en) 2008-01-28 2013-09-03 Cypress Semiconductor Corporation Touch sensing
US8319505B1 (en) 2008-10-24 2012-11-27 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US8358142B2 (en) 2008-02-27 2013-01-22 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US8321174B1 (en) 2008-09-26 2012-11-27 Cypress Semiconductor Corporation System and method to measure capacitance of capacitive sensor array
US8487639B1 (en) 2008-11-21 2013-07-16 Cypress Semiconductor Corporation Receive demodulator for capacitive sensing
US8866500B2 (en) 2009-03-26 2014-10-21 Cypress Semiconductor Corporation Multi-functional capacitance sensing circuit with a current conveyor
US8723827B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning
US9268441B2 (en) 2011-04-05 2016-02-23 Parade Technologies, Ltd. Active integrator for a capacitive sense array
US8692799B1 (en) 2011-07-05 2014-04-08 Cypress Semiconductor Corporation Single layer multi-touch capacitive sensor
US9497845B2 (en) 2012-08-06 2016-11-15 Hypertherm, Inc. Consumables for a plasma arc torch for bevel cutting
US10721812B2 (en) 2012-08-06 2020-07-21 Hypertherm, Inc. Asymmetric consumables for a plasma arc torch
US9107282B2 (en) * 2012-08-06 2015-08-11 Hypertherm, Inc. Asymmetric consumables for a plasma arc torch
US10314155B2 (en) 2012-08-06 2019-06-04 Hypertherm, Inc. Asymmetric consumables for a plasma arc torch
US9781818B2 (en) 2012-08-06 2017-10-03 Hypertherm, Inc. Asymmetric consumables for a plasma arc torch

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH536161A (de) * 1970-09-18 1973-04-30 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Plasmaschweissen
DE2449557C2 (de) * 1974-10-18 1976-11-25 Messer Griesheim Gmbh Schaltanordnung zum stabilisieren und zuenden von schweisslichtboegen durch zuendimpulse
US4225769A (en) * 1977-09-26 1980-09-30 Thermal Dynamics Corporation Plasma torch starting circuit
US5239563A (en) * 1991-07-05 1993-08-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Plasma momentum meter for momentum flux measurements
US5383980A (en) * 1992-01-20 1995-01-24 Leybold Durferrit Gmbh Process for hardening workpieces in a pulsed plasma discharge
US5296665A (en) * 1992-05-19 1994-03-22 Hypertherm, Inc. Method of restarting a plasma arc torch using a periodic high frequency-high voltage signal
EP0585068B1 (en) * 1992-08-25 1998-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding machine and plasma cutting machine
US5513087A (en) * 1993-07-15 1996-04-30 Olin Corporation Arcjet startup using a shunt output high voltage pulse circuit
US5852278A (en) * 1995-12-28 1998-12-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding and arc plasma cutting machines having improved DC high-voltage generator
US5734205A (en) * 1996-04-04 1998-03-31 Jeol Ltd. Power supply using batteries undergoing great voltage variations
US5857888A (en) * 1996-10-28 1999-01-12 Prometron Technics Corp. Method of manufacturing a plasma torch eletrode
US5808270A (en) * 1997-02-14 1998-09-15 Ford Global Technologies, Inc. Plasma transferred wire arc thermal spray apparatus and method
US5866869A (en) * 1997-02-24 1999-02-02 Illinois Tool Works Inc. Plasma pilot arc control
US5831237A (en) * 1997-03-13 1998-11-03 The Lincoln Electric Company Plasma arc power system and method of operating same

Also Published As

Publication number Publication date
ES2207161T3 (es) 2004-05-16
HU9900991D0 (en) 1999-06-28
HUP9900991A3 (en) 2001-01-29
AT2774U1 (de) 1999-04-26
US6353200B2 (en) 2002-03-05
DE59907147D1 (de) 2003-11-06
HUP9900991A2 (hu) 2000-02-28
CA2270075A1 (en) 1999-11-04
US20010004980A1 (en) 2001-06-28
CA2270075C (en) 2008-02-19
HU222214B1 (hu) 2003-05-28
US6215088B1 (en) 2001-04-10
EP0955120A2 (de) 1999-11-10
EP0955120A3 (de) 2001-08-16
EP0955120B1 (de) 2003-10-01
CZ296413B6 (cs) 2006-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ9901596A3 (cs) Způsob a zařízení k částečnému natavování předmětů
US5109150A (en) Open-arc plasma wire spray method and apparatus
JP2550073B2 (ja) プラズマ発生装置及び精確に制御されたプラズマを発生させる方法
US3684911A (en) Plasma-jet generator for versatile applications
CA1300694C (en) High power extended arc plasma spray method
EP2236211B1 (en) Plasma transfer wire arc thermal spray system
KR930005953B1 (ko) 개량 플라즈마 아아크 토오치 시동방법
JP2815418B2 (ja) プラズマガン
US6706993B1 (en) Small bore PTWA thermal spraygun
EP0207731A2 (en) Hybrid non-transferred-arc plasma torch system and method of operating same
US4990739A (en) Plasma gun with coaxial powder feed and adjustable cathode
CA2623169A1 (en) Plasma torch with corrosive protected collimator
US6777638B2 (en) Plasma arc torch and method of operation for reduced erosion of electrode and nozzle
US3390292A (en) Fluid coolant system for a plasma-jet generator
JPH0533520B2 (cs)
US5214262A (en) Electrode adaptor
US20210078115A1 (en) Torch body for thermal joining
CA2260505C (en) Plasma producer with a holder
JPH0763034B2 (ja) 軸供給型プラズマ加熱材料噴射装置
CA2350977C (en) A device with a plasma torch
US12030078B2 (en) Plasma transfer wire arc thermal spray system
CZ295951B6 (cs) Způsob výroby plazmy, zařízení k provádění způsobu a použití způsobu
JP2007090209A (ja) 複合トーチ型プラズマ溶射装置
WO2015147127A1 (ja) プラズマ溶射装置
PL190514B1 (pl) Sposób i urządzenie do rozpylania materiałów powłokowych, zwłaszcza metali

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100504