DE1256337B - Plasma torch - Google Patents

Plasma torch

Info

Publication number
DE1256337B
DE1256337B DEK49135A DEK0049135A DE1256337B DE 1256337 B DE1256337 B DE 1256337B DE K49135 A DEK49135 A DE K49135A DE K0049135 A DEK0049135 A DE K0049135A DE 1256337 B DE1256337 B DE 1256337B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
liquid
ring
chamber
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEK49135A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Tibor Kugler
Dipl-Ing Vladimir Vesely
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIBOR KUGLER DIPL ING
Original Assignee
TIBOR KUGLER DIPL ING
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 TIBOR KUGLER DIPL ING filed Critical TIBOR KUGLER DIPL ING
Priority to DEK49135A priority Critical patent/DE1256337B/en
Priority claimed from NL646400801A external-priority patent/NL143101B/en
Publication of DE1256337B publication Critical patent/DE1256337B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/22Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
    • B05B7/222Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
    • B05B7/226Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material being originally a particulate material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

HOIjHOIj

Deutsche Kl.: 21h-30/02German class: 21h-30/02

Nummer: 1256 337Number: 1256 337

Aktenzeichen: K 49135 VIII d/21 hFile number: K 49135 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 7. März 1963Filing date: March 7, 1963

Auslegetag: 14. Dezember 1967Opened on: December 14, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasmabrenner, bei dem der Bogen durch einen Flüssigkeitswirbel stabilisiert ist und die innere Elektrode von Flüssigkeit gekühlt wird. Der Plasmabrenner soll insbesondere für die Warmbearbeitung verschiedener Stoffe, wie für das Auftragen von Überzügen aus hochschmelzenden Materialien, geeignet sein. Er ist hauptsächlich in der Maschinenbauindustrie, Metallurgie und Chemie anwendbar, und zwar besonders beim Aufbringen von Überzügen, die der Wärme, dem Abrieb und korrosiven Einflüssen zu widerstehen haben.The invention relates to a plasma torch in which the arc is swirled by a fluid is stabilized and the inner electrode is cooled by liquid. The plasma torch should in particular for the hot processing of various materials, such as for the application of coatings refractory materials. He is mainly in the engineering industry, metallurgy and chemistry can be used, especially when applying coatings that are exposed to heat, have to withstand abrasion and corrosive influences.

Es sind Plasmaspritzbrenner bekannt, bei denen der elektrische Bogen von einem Flüssigkeitswirbel umgeben ist und bei dem die innere Elektrode aus ig einem Graphitstab besteht, der an seinem vorderen Ende von der in den Wirbel eingeführten Flüssigkeit gekühlt wird. Diese Konstruktion verlangt jedoch eine automatische Regulierung des Elektrodenvorschubs, da die Elektrode relativ schnell abbrennt, ao Demzufolge muß sie auch oft ausgetauscht werden. Infolgedessen ist die ganze Einrichtung äußerst kompliziert. Plasma spray torches are known in which the electric arc is generated by a fluid vortex is surrounded and in which the inner electrode consists of a graphite rod that is attached to its front End is cooled by the liquid introduced into the vortex. However, this construction requires an automatic regulation of the electrode advance, since the electrode burns down relatively quickly, ao As a result, it must also be replaced often. As a result, the whole setup is extremely complicated.

Es sind ferner Plasmabrenner bekannt, bei denen inerte Gase zur Erzeugung des Plasmas benutzt wer- as den und die mit einer inneren Wolframelektrode und einer gleichzeitig die Ausgangsdüse bildenden äußeren Elektrode arbeiten. Diese Brenner haben eine niedrige Wärmeausgiebigkeit, die selten über 50% geht, und verlangen einen hohen Betriebsaufwand. Die Verwendung der Ausgangsdüse als äußere Elektrode erlaubt es nicht, in dem Plasma einen höheren Gehalt an Wasserstoff zu benutzen als lO*/o. Umgekehrt ist aber ein höherer Wasserstoffgehalt im Plasma erstrebenswert, weil sich hiermit die Wärmeausgiebigkeit des Brenners und die Intensität der Wärmeübergabe an das zu erwärmende Material erhöht.Plasma torches are also known in which inert gases are used to generate the plasma the one and the one with an inner tungsten electrode and an outer one, which at the same time forms the exit nozzle Working electrode. These burners have a low heat output that rarely exceeds 50% go, and require a high operating expense. Using the exit nozzle as an external electrode does not permit the use of a hydrogen content higher than 10% in the plasma. Vice versa However, a higher hydrogen content in the plasma is desirable because this increases the heat output of the burner and the intensity of the heat transfer to the material to be heated is increased.

Es ist auch bekannt, bei einem mit inerten Gasen arbeitenden Brenner die innere Elektrode als Metallscheibe auszubilden, die an einem am Umfang mit Schaufeln besetzten Träger ausgebildet ist und um eine zur Bogenachse parallele Achse rotiert. Hierbei dient über die Schaufeln strömendes Wasser zum Antrieb und zum Kühlen der Elektrodenscheibe. Dichtungen stellen sicher, daß Wasser und Gas nicht miteinander in Berührung kommen.It is also known that in a burner that works with inert gases, the inner electrode is a metal disk form, which is formed on a circumferentially occupied with vanes carrier and around an axis parallel to the arc axis rotates. Water flowing through the blades is used for this Drive and for cooling the electrode disc. Seals ensure that water and gas do not come into contact with each other.

Eine andere Kühlungsart ist bei einer anderen Konstruktion eines mit inertem Gas arbeitenden Plasmabrenners dadurch gegeben, daß in der Stabilisierungskammer um den Gaswirbel herum ein Wasserring erzeugt wird.Another type of cooling is one that works with inert gas in another design Plasma torch given that in the stabilization chamber a water ring is created around the gas vortex.

PlasmabrennerPlasma torch

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Tibor Kugler, Prag,Dipl.-Ing. Tibor Kugler, Prague,

Dipl.-Ing. Vladimir Vesely, RevniceDipl.-Ing. Vladimir Vesely, Revnice

(Tschechoslowakei)(Czechoslovakia)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,Dr.-Ing. U. Knoblauch, patent attorney,

Frankfurt/M. 1, Kühhornhofweg 10Frankfurt / M. 1, Kühhornhofweg 10

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Tibor Kugler, Prag;
Dipl.-Ing. Vladimir Vesety, Revnice
(Tschechoslowakei)
Named as inventor:
Dipl.-Ing. Tibor Kugler, Prague;
Dipl.-Ing. Vladimir Vesety, Revnice
(Czechoslovakia)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plasmabrenner, bei dem der Bogen durch einen Flüssigkeitswirbel stabilisiert ist, so auszugestalten, daß die innere Elektrode eine wesentlich geringere Abnutzung hat als bisher.The invention has for its object to provide a plasma torch in which the arc by a Fluid vortex is stabilized, designed so that the inner electrode has a much smaller More wear than before.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die innere Elektrode als Metallring an einem am Umfang mit Schaufeln besetzen Träger ausgebildet ist und um eine zur Bogenachse parallele Achse rotiert und daß die Schaufeln sich an der Stirnseite des Trägers befinden und den Elektrodenring umgeben, wodurch die Kühlflüssigkeit und die aus dem Stabilisierungswirbel in die Elektrodenkammer strömende Flüssigkeit um den Elektrodenring einen rotierenden Flüssigkeitsverschluß bilden.This object is achieved in that the inner electrode as a metal ring on a is formed on the circumference occupy with blades carrier and around a parallel to the arc axis Axis rotates and that the blades are on the face of the carrier and the electrode ring surrounded, whereby the cooling liquid and from the stabilization vortex into the electrode chamber flowing liquid around the electrode ring form a rotating liquid seal.

Bei dieser Konstruktion sorgen die Schaufeln infolge ihrer Lage außerhalb der Elektrode dafür, daß aus dem Flüssigkeitswirbel in den Elektrodenraum hineingelangende Flüssigkeit sofort nach außen abgesaugt und damit aus dem Bereich des Fußpunkts des Bogens entfernt wird. Der auf diese Weise entstehende Flüssigkeitsverschluß verhindert das Austreten von Plasmagas, während Flüssigkeit aus dem rotierenden Flüssigkeitsring abgeführt werden kann. Infolgedessen ist der Fußpunkt des Bogens auf der rotierenden Elektrode stets gekühlt, so daß sich eine äußerst geringe Abnutzung ergibt. Flüssigkeitskreislauf und Gassystem brauchen nicht abgedichtet von-In this construction, the blades ensure that due to their location outside the electrode Any liquid entering the electrode space from the vortex is sucked out immediately and is thus removed from the area of the base of the arch. The one that arises in this way Liquid occlusion prevents plasma gas from escaping while liquid is out of the rotating liquid ring can be discharged. As a result, the base of the arch is on the rotating electrode is always cooled, so that there is extremely little wear. Liquid circuit and gas system do not need to be sealed by-

709 708/316709 708/316

3 43 4

einander angeordnet zu werden. Die Verwendung Welle 14 des Trägers 12 ist im Lager 13 im Körper 7to be arranged with each other. The use of shaft 14 of carrier 12 is in bearing 13 in body 7

von Flüssigkeit zur Kühlung der inneren Elektrode geführt. Im Körper 7 befindet sich der Kanal 18 fürled by liquid to cool the inner electrode. In the body 7 is the channel 18 for

bringt ferner den Vorteil mit sich, daß eine Tempera- die Zuleitung des Gases in die Kammer über deralso brings the advantage that a temperature the supply of the gas into the chamber above the

tür- und Drucksteigerung des Bogens durch Ver- Elektrode 10. Aus der die Elektrode 10 umgebendenDoor and pressure increase of the sheet by means of electrode 10. From the electrode 10 surrounding

dampfen bzw. atomare Zerlegung des Wassers an der 5 Kammer führt eine Leitung 16 für den Abfluß dersteam or atomic decomposition of the water at the 5 chamber leads a line 16 for the drainage of the

Oberfläche des Wirbelkanals erreicht wird. Insgesamt Flüssigkeit. Die äußere rotierende MetallelektrodeSurface of the spinal canal is reached. Total liquid. The outer rotating metal electrode

ergibt sich ein Plasmabrenner, bei dem die Ab- 23, die im Körper 7 im Lager 19 gehalten und mitthe result is a plasma torch in which the ab- 23, which are held in the body 7 in the bearing 19 and with

nutzung der Elektrode klein gehalten und eine hohe der Stromzuleitungsbürste 17 versehen ist, ist amUse of the electrode kept small and a high power supply brush 17 is provided on

Temperatur des Plasmastrahls erzielt werden kann. Träger 12 über die Isolationsunterlage 11 angebracht.Temperature of the plasma jet can be achieved. Carrier 12 attached over the insulation pad 11.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der rotierende io Die mit der Dichtung 25 geschlossene Kammer 24 Flüssigkeitsverschluß über einen Rückführkanal mit dient der Zuleitung der kühlenden Flüssigkeit in die dem Flüssigkeitswirbel hydraulisch in Verbindung hohle Elektrode 23. Vor dem Ausgangsschirm 3 besteht. Hierdurch wird der Stabilisierungswirbel wenig- findet sich der Diffusor 1 mit einer Öffnung 2 für den stens teilweise mit bereits erwärmter Flüssigkeit ge- Abfluß der Flüssigkeit.It is particularly advantageous if the rotating chamber 24 closed by the seal 25 Liquid closure via a return channel with serves to feed the cooling liquid into the The fluid vortex is hydraulically connected to the hollow electrode 23. In front of the output screen 3 there is. As a result, there is little stabilization vortex - there is a diffuser 1 with an opening 2 for the at least partially with liquid that has already been heated.

speist, und es ergeben sich ganz erhebliche Energie- 13 In der Ausführungsform nach F i g. 2 wird die einsparungen. äußere Elektrode 32 von einem Metallring mit Schau-Wenn das zu bearbeitende Material elektrisch fein gebildet und ist über den Metallzylinder 34 und nicht leitend ist, empfiehlt es sich, auch eine rotie- die Isolierungseinlage 35 mit dem Träger 40 der rende äußere Elektrode zu verwenden, sei es in Form inneren Elektrode 41 verbunden. Der elektrische einer rotierenden Metallscheibe oder eines Metall- ao Strom wird der äußeren Elektrode 32 von der Bürste ringes, die so angeordnet sind, daß der Fuß des Bo- 50 und der inneren Elektrode von der Bürste 46 gens ihren äußeren bzw. seinen inneren Umfang be- zugeführt. Die Elektrodengruppe ist von dem Isolierührt. Dies ergibt eine erheblich größere Elektroden- rungskörper 31 umschlossen. Der stabilisierende Teil fläche als diejenige Fläche, die mit dem Fuß des wird von den Schirmen 36,37 und 38 gebildet und ist Bogens in Berührung steht. Die jeweilige Kontaktzeit 25 in dem Isolierungskörper 55 eingeschlossen. Die mit dem betreffenden Berührungspunkt ist deshalb Schirme 36 und 38 sind mit Abgängen 57 und 56 für sehr kurz, was eine Abnutzung der Elektrode herab- die Herausführung der aus dem Kanal fließenden setzt, auch wenn das Plasma einen hohen Wasser- Flüssigkeit versehen. Der Körper 55 mit der Elektrostoffgehalt aufweist. Umgekehrt bietet der größere dengruppe ist konzentrisch so gelegt, daß zwischen Umfang der äußeren Elektrode einen größeren Vor- 30 ihm und der Isolierungseinlage 35 ein ausreichender rat an Elektrodenmaterial, so daß die Lebensdauer Spalt für den Durchfluß der Flüssigkeit verbleibt. In der Elektrode erheblich verlängert wird. dem Körper 55 befindet sich der Kanal 54 mit demfeeds, and there are very considerable energy 13 In the embodiment according to FIG. 2 becomes the savings. outer electrode 32 formed by a metal ring with show-If the material to be processed is electrically fine and is over the metal cylinder 34 and is not conductive, it is advisable to also use a rotating insulation insert 35 with the carrier 40 of the rende outer electrode, be it connected in the form of inner electrode 41. The electric one A rotating metal disc or a metal ao current is applied to the outer electrode 32 of the brush ring, which are arranged so that the foot of the Bo-50 and the inner electrode of the brush 46 gens their outer or inner circumference. The electrode group is derived from the insulation. This results in a considerably larger electrode body 31 being enclosed. The stabilizing part area as that area which is formed by the screens 36,37 and 38 with the foot of the and is Bow is in contact. The respective contact time 25 enclosed in the insulating body 55. the with the point of contact in question is therefore screens 36 and 38 are with outlets 57 and 56 for very briefly, which leads to wear and tear on the electrode - the removal of the flow from the canal continues, even if the plasma is provided with a high water-liquid level. The body 55 with the electrical material content having. Conversely, the larger dengruppe is placed concentrically so that between The circumference of the outer electrode has a larger front and the insulation insert 35 a sufficient one Rat of electrode material, so that the service life gap remains for the flow of the liquid. In the electrode is considerably extended. the body 55 is the channel 54 with the

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Abzweig 48 für die Zuführung der Flüssigkeit in dieFurther features of the invention emerge from branch 48 for the supply of the liquid into the

den Unteransprüchen. Stabilisierungszone. Der Abzweig 47 dient der Zu-the subclaims. Stabilization zone. Branch 47 is used to supply

Im nachfolgenden werden zwei Ausführungsbei- 35 führung der Flüssigkeit in den Träger 40 der Elek-In the following, two embodiments of the liquid in the carrier 40 of the elec-

spiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher trode 41 durch die Öffnungen 43. Die Kanäle 53 undplay the invention with reference to the drawing in more detail trode 41 through the openings 43. The channels 53 and

erläutetr. Es zeigt 49 dienen der Zuführung des Gases in die die innereexplained It shows 49 serve to feed the gas into the inner

F i g. 1 eine Ausführung als Plasmaspritzbrenner Elektrode 41 umgebende Kammer. Die Kanäle 51F i g. 1 an embodiment as a chamber surrounding the plasma spray burner electrode 41. The channels 51

mit innerer rotierender Metallelektrode und mit äuße- und 52 dienen der Abführung der Flüssigkeit auswith inner rotating metal electrode and outer and 52 are used to drain the liquid

rer rotierender Metallelektrode in Scheibenform, die 40 dem zwischen dem Isolierungszylinder 35 und demrer rotating metal electrode in disk shape, which is 40 between the insulating cylinder 35 and the

so gelegt ist, daß der Fuß des Bogens die äußere Körper 55 befindlichen Raum.is placed so that the foot of the arch the outer body 55 located space.

Peripherie der Scheibe berührt, und Die ganze Einrichtung gemäß F i g. 1 arbeitet so,Touches the periphery of the disk, and the entire device according to FIG. 1 works like this

F i g. 2 eine andere Ausführung mit der gleichen daß zwischen der inneren rotierenden Elektrode 10F i g. 2 another embodiment with the same that between the inner rotating electrode 10

inneren Elektrode wie in Fig. 1, wobei die äußere und der äußeren rotierenden Elektrode23 der elek-inner electrode as in Fig. 1, the outer and the outer rotating electrode 23 of the elec-

rotierende Elektrode Ringform hat und so gelegt ist, 45 irische Bogen gezündet ist, welcher in dem vomrotating electrode has a ring shape and is placed so that 45 Irish arcs are ignited, which in the dated

daß der Fuß des Bogens die innere Peripherie der Flüssigkeitswirbel gebildeten Kanal brennt. Zur glei-that the foot of the arch burns the inner periphery of the fluid vortex formed channel. At the same time

Elektrode berührt. chen Zeit kann durch die Leitung 18 in die KammerTouches the electrode. Chen time can through the line 18 in the chamber

In der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der Elektrode 10 ein Gas geliefert werden. Die der Erfindung ist vom Standpunkt der Konstruktion Menge und Art dieses Gases werden von den technodie Stabilisierung des Bogenkörpers so eingerichtet, 50 logischen Erfordernissen und von der Art des Medaß sie im Kanal stattfindet und von den Schir- tails, aus welchem die Elektrode 10 hergestellt ist, men 3, 4 und 6 verwirklicht wird, die sich innerhalb bestimmt. Es ist wohl bekannt, daß der Erosionseindes aus Isolationsmaterial hergestellten Brennerkör- fluß des Bogens an Elektroden aus gewissen Gattunpers 7 befinden. In dem zylindrischen Teil des Schir- gen von Metallmaterialien grundsätzlich herabgesetzt mes 4 befinden sich tangentiale öffnungen 20 und 22, 55 werden kann, wenn in unmittelbarer Nähe der Elekdurch welche vom Kanal 21 gelieferte Flüssigkeit troden die Konzentration des Wasserstoffes gering hineinfließt. Alternativ kann in dem zylindrischen gehalten wird. Bei gewissen Metallmaterialien ist es Teil des Schirms 4, welcher neben dem Schirm 6 liegt, daneben mit einem Vorteil verbunden, wenn auf ihrer eine tangentiale Öffnung 5 vorgesehen sein, durch Oberfläche eine dünne Oxydschicht ausgebildet ist. welche die Flüssigkeit aus der Kammer der inneren 60 Hierzu genügt eine ganz geringe Menge eines Gases, Elektrode 10 zugeführt wird. Die innere Elektrode wie z. B. Luft, die die Wasserstoffkonzentration in 10 wird von einem Metallring gebildet, welcher leit- dem Ausflußstrahl des Plasmas nur unwesentlich befähig auf dem Rotationsträger 12 befestigt ist. Der einflußt. Die Anwesenheit von nicht kondensierenden Rotationsträger 12 ist mit Schaufeln 8 versehen, die Gasen erschwert gleichfalls eine Konzentration der mit ihrer hinteren Seite an dem Rand 9 anliegen. Der 65 Dämpfe des Plasmas innerhalb der Elektrodenkam-Träger 12 ist mit einer Leitung für die kühlende mer, wodurch der Abgang von Plasmaenergie in die Flüssigkeit und mit einem zylindrischen Teil für in der Kammer der Elektrode 10 befindliche Flüssig-Stromzuleitung über die Bürste 15 versehen. Die keit verhindert wird. Ein Teil der Flüssigkeit strömtIn the in F i g. 1 embodiment of the electrode 10 shown, a gas can be supplied. the of the invention is from the standpoint of construction quantity and type of this gas are used by the technodie Stabilization of the arch body so set up, 50 logical requirements and of the type of Medass it takes place in the canal and from the schir- tails from which the electrode 10 is made, men 3, 4 and 6 is realized, which is determined within. It is well known that it is erosion Burner body flow of the arc to electrodes from certain Gattunpers made of insulation material 7 are located. In the cylindrical part of the shield of metal materials basically reduced mes 4 are tangential openings 20 and 22, 55 can be if in the immediate vicinity of the Elekdurch which liquid supplied by the channel 21 triggers the concentration of hydrogen to be low flows into it. Alternatively it can be held in the cylindrical. With certain metal materials it is Part of the screen 4, which lies next to the screen 6, has an advantage next to it when on its a tangential opening 5 can be provided, through which surface a thin oxide layer is formed. which the liquid from the chamber of the inner 60. A very small amount of a gas is sufficient for this, Electrode 10 is supplied. The inner electrode such. B. Air, which is the hydrogen concentration in 10 is formed by a metal ring, which is only marginally capable of guiding the outflow of the plasma is attached to the rotation support 12. That influences. The presence of non-condensing Rotation carrier 12 is provided with blades 8, which also makes it difficult to concentrate the gases rest with their rear side on the edge 9. The 65 vapors of the plasma inside the electrode carrier 12 is with a line for the cooling mer, whereby the discharge of plasma energy into the Liquid and with a cylindrical part for the liquid power supply line located in the chamber of the electrode 10 provided over the brush 15. The speed is prevented. Part of the liquid flows

Claims (1)

5 65 6 aus dem Kanal über die Oberfläche des Schirms 6 Die Erfindung kann mit Vorteil besonders beimfrom the channel over the surface of the screen 6 The invention can be particularly advantageous when in die Elektrodenkammer mit den Schaufeln 8. Hier Oberflächenschutz von Metallkonstruktionen undinto the electrode chamber with the blades 8. Here surface protection of metal structures and wird sie in rotierende Bewegung gesetzt und bildet -einrichtungen benutzt werden, wo eine keramische,it is set in rotating motion and forms - devices are used where a ceramic, gemeinsam mit der durch die Kanäle in dem Träger zermetische (metall-keramische) oder metallische,together with the through the channels in the carrier cermetic (metal-ceramic) or metallic, 12 fließenden Flüssigkeit an der Peripherie der Kam- 5 dem Glühgrad von 1500° C und mehr widerstehende12 flowing liquid on the periphery of the chamber 5 resisting the degree of annealing of 1500 ° C and more mer einen Flüssigkeitsring, der das Entweichen des Schicht angebracht wird. Dies wird besonders beimer a liquid ring, which is attached to the escape of the layer. This is especially true with Gases aus der Elektrodenkammer verhindert. Aus Verbrennungsturbinen, thermisch-energetischen Ein-Prevents gas from the electrode chamber. From combustion turbines, thermal-energetic input dem Ring wird die Flüssigkeit durch die öffnung 16 richtungen u. dgl. der Fall sein. Bei der Aufbringungthe liquid through the opening 16 directions and the like will be the case with the ring. When applying weggeführt. Wenn die Drehzahl der Elektroden so wird von dem Brenner eine ausreichend hohe Wärmeled away. If the speed of the electrodes is so high, the torch will produce a sufficiently high level of heat eingestellt ist, daß in dem Ring durch die Wirkung io — bis zu 25 000° C — erzeugt. Die mit Anwendungis set that in the ring by the action io - up to 25,000 ° C - generated. The one with application der exzentrischen Kraft ein ausreichender Druck des Brenners ausgebildete Schicht weist deswegenThe eccentric force has a sufficient pressure of the burner formed layer therefore entsteht, ist es möglich, zur Wegleitung statt der eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abreibung undarises, it is possible to use direction instead of a high resistance to abrasion and öffnung 16 den Kanal 5 zu benutzen, wodurch die gegen chemisch angreifende Mittel auf, weil derOpening 16 to use the channel 5, whereby the against chemically attacking agents because of the Flüssigkeit in den Flüssigkeitswirbel in der Kanal- Überzug aus oxydischen Materialien (Al2O3, ZrO2 Fluid in the fluid vortex in the channel coating made of oxidic materials (Al 2 O 3 , ZrO 2 zone geführt wird. Weil in diesem Fall in die Wirbel- 15 u. ä.), aus karbidartigen Materialien (Wolfram-,zone is managed. Because in this case in the vortex 15 and the like), made of carbide-like materials (tungsten, bewegung die bereits vorgewärmte Flüssigkeit ge- Titan-, Tantal-, Borkarbiden, -nitriden, -boriden usw.movement, the already preheated liquid is titanium, tantalum, boron carbides, nitrides, borides, etc. bracht wird, erniedrigen sich die Wärmeverluste. Die und deren Gemischen mit Metallen, die sogenanntenis brought, the heat losses are reduced. Those and their mixtures with metals, the so-called Möglichkeit, ausreichend große Drehzahlen zu be- Zermeten) ausgebildet sein kann,Possibility of speeding up sufficiently high speeds) can be designed, nutzen, hängt von den physikalisch-mechanischen Es ist klar, daß die Ausnutzung dieses Brennersuse depends on the physical-mechanical It is clear that the use of this burner Eigenschaften des Materials des Trägers 12 und von ao sich keineswegs auf diese Anwendungsweisen be-Properties of the material of the carrier 12 and of ao in no way relate to these modes of application den elektrischen Eigenschaften des Materials der schränkt. Er eignet sich auch für die Aufwärmungthe electrical properties of the material that restricts. It is also suitable for warming up Elektroden 10 und 23 ab, die eine genügend schnelle von Materialien, für die schmelzartige ZerteilungElectrodes 10 and 23 from which a sufficiently rapid of materials for the melt-like division Bewegung der Elektrode unter dem Fuß des Bogens von Mineralien usw., d. h. überall dort, wo es nötigMovement of the electrode under the foot of the arch of minerals, etc., d. H. wherever it is needed ermöglichen sollen, ohne daß dadurch seine Stabilität ist, auf das Material mit einer intensiven Quelle mitshould allow, without thereby its stability, on the material with an intense source gestört wird. Die der Kühlung der äußeren Elektrode 25 hoher Temperatur des Schmelzbrennpunkts zuis disturbed. That of cooling the external electrode 25 at a high temperature of the melting point of fire 23 und der inneren Elektrode 10 dienende Flüssig- wirken.23 and the inner electrode 10 serving liquid act. keit wird über die durch die Dichtung 25 geschlos- Auch der ökonomische Beitrag der Erfindung istSpeed is closed by the seal 25 is also the economic contribution of the invention sene Kammer 24 in die hohle äußere Elektrode 23 sehr hoch, denn es werden neben der Bildung vonsene chamber 24 in the hollow outer electrode 23 very high, because there are next to the formation of und durch ihre hohle Welle zur Elektrode 10 geführt. hochwirkenden Überzügen auch grundsätzliche Er-and guided to electrode 10 through its hollow shaft. high-acting coatings also provide fundamental Die aus dem Kanal über die Oberfläche des Schirms 3 30 sparnisse an hochlegierten Materialien, eine Er-The savings in high-alloy materials from the channel over the surface of the screen 3 30, a herausfließende Flüssigkeit wird über den Diffusor 1 höhung der Lebensdauer bei gleichzeitigem Einwir-outflowing liquid is via the diffuser 1 increase of the service life with simultaneous impact zur Ausflußöffnung 2 geführt. ken von Hitze, Abrieb und chemischen Einflüssenled to the outlet opening 2. protection from heat, abrasion and chemical influences In der Ausführungsform nach F i g. 2 bilden die erzielt.In the embodiment according to FIG. 2 form the scored. auf dem Träger 40 der inneren Elektrode 41 sitzen- Patentansprücheden Schaufeln 39 und die auf der äußeren Elektrode 35sitting on the carrier 40 of the inner electrode 41- patent claims Blades 39 and those on the outer electrode 35 32 angebrachten Schaufeln 33 einen rotierenden ring- 1. Plasmabrenner, bei dem der Bogen durch förmigen Flüssigkeitsverschluß, welcher das Entwei- einen Flüssigkeitswirbel stabilisiert ist und die chen des Gases aus der Kammer der Elektrode 41 innere Elektrode von Flüssigkeit gekühlt wird, über den Spalt zwischen dem Isolierungszylinder 35 dadurchgekennzeichnet, daß die innere und dem Körper 55 verhindert. Die Flüssigkeit wird 40 Elektrode als Metallring (10, 41) an einem am aus dem Ring durch die Kanäle 51 und 52 wegge- Umfang mit Schaufeln (8, 39) besetzten Träger führt. Der Bogen brennt zwischen der inneren Peri- (12, 40) ausgebildet ist und um eine zur Bogenpherie der äußeren Elektrode 32 und der ringartigen achse parallele Achse rotiert und daß die Schauinneren Elektrode 41. Die Flüssigkeit wird dem Flüs- fein sich an der Stirnseite des Trägers befinden sigkeitswirbel durch die Leitungen 54 und 48 züge- 45 und den Elektrodenring umgeben, wodurch die führt und fließt in der ihr verliehenen Richtung über Kühlflüssigkeit und die aus dem Stabilisierungsdie Oberfläche der Schirme 36 und 38 durch die Aus- wirbel in die Elektrodenkammer strömende Flüsgänge 57 und 56 in den Flüssigkeitsring hinein. sigkeit um den Elektrodenring einen rotierenden32 attached blades 33 a rotating ring- 1. Plasma torch, in which the arc through shaped liquid seal, which stabilizes the detachment of a fluid vortex and which Chen of the gas from the chamber of the electrode 41 inner electrode is cooled by liquid, over the gap between the insulating cylinder 35 characterized in that the inner and the body 55 prevented. The liquid is 40 electrode as a metal ring (10, 41) on an am away from the ring through the channels 51 and 52 circumference with blades (8, 39) occupied carrier leads. The arc burns between the inner peri- (12, 40) and around one to the arcpheria of the outer electrode 32 and the axis parallel to the ring-like axis rotates and that the viewing inner electrode 41. The liquid, the liquid, is located on the end face of the wearer sigkeitswirbel surrounded by lines 54 and 48 tensile 45 and the electrode ring, whereby the leads and flows in the direction given to it via cooling liquid and that from the stabilizing die Surface of the screens 36 and 38 through the eddies flowing into the electrode chamber 57 and 56 into the liquid ring. a rotating fluid around the electrode ring In den beiden Ausführungen entsteht das Plasma Flüssigkeitsverschluß bilden,In both versions, the plasma forms a liquid seal, aus der Flüssigkeit, weiche die Wände des Wirbel- 30 2. Plasmabrenner nach Anspruch 1, dadurchfrom the liquid, soft the walls of the vortex 30 2. Plasma torch according to claim 1, characterized kanals bildet. Seine Zusammensetzung kann nach gekennzeichnet, daß der rotierende Flüssigkeits-channel forms. Its composition can be characterized according to that the rotating liquid den Bedürfnissen der Technologie geändert werden, Verschluß über einen Rückführkanal (5) mit demthe needs of the technology can be changed, closure via a return channel (5) with the und zwar sowohl durch die Auswahl einer geeigneten Flüssigkeitswirbel hydraulisch in Verbindungboth through the selection of a suitable fluid vortex hydraulically connected Flüssigkeit als auch durch die Auswahl der Art und steht.Liquid as well as by choosing the type and standing. Menge des in die Kammer der inneren Elektrode 10 55 3. Plasmabrenner nach Anspruch 1 oder 2, da-Amount of the in the chamber of the inner electrode 10 55 3rd plasma torch according to claim 1 or 2, da- bzw. 41 gelieferten Gases. durch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrodeor 41 delivered gas. characterized in that the outer electrode Die scheibenartige äußere Elektrode 23 nach der von einer rotierenden Metallscheibe (23) gebildetThe disk-like outer electrode 23 is formed by a rotating metal disk (23) in F i g. 1 dargestellten Ausführung kann nicht nur ist, die so angeordnet ist, daß der Fuß des Bogensin Fig. 1 embodiment shown can not only be that is arranged so that the foot of the arch vom Träger der inneren Elektrode 12, sondern auch ihren äußeren Umfang berührt,from the support of the inner electrode 12, but also touches its outer periphery, mit Hilfe eines eigenen Antriebs oder einer zwischen 60 4. Plasmabrenner nach Anspruch 1 oder 2, da-with the help of its own drive or a between 60 4. plasma torch according to claim 1 or 2, there- der äußeren Elektrode und dem Träger der inneren durch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrodethe outer electrode and the carrier of the inner one, characterized in that the outer electrode Elektrode 12 eingerichteten Transmission in Drehung von einem rotierenden Metallring (32) gebildetElectrode 12 set up transmission in rotation formed by a rotating metal ring (32) gesetzt werden. Die der Kühlung der Elektroden ist, der so angeordnet ist, daß der Fuß des Bogensbe set. That is the cooling of the electrodes, which is arranged so that the foot of the arch dienende Flüssigkeit kann durch besondere Zuleitun- seinen inneren Umfang berührt,serving liquid can touch its inner circumference through special supply lines, gen zugeführt werden. Die Auswahl der Polarität der 65 5. Plasmabrenner nach Anspruch 4, dadurchgenes are supplied. The selection of the polarity of the 65 5th plasma torch according to claim 4, characterized Elektroden hängt von dem Material der Elektroden gekennzeichnet, daß der Metallring (32) auf derThe electrode depends on the material characterized by the metal ring (32) on the electrodes und von der Zusammensetzung der Flüssigkeit und dem Spalt zwischen dem den Bogenstabilisie-and on the composition of the liquid and the gap between the sheet stabilizing des Gases ab. rungskanal aufweisenden Körper (55) und derof the gas. approximately channel having body (55) and the
DEK49135A 1963-03-07 1963-03-07 Plasma torch Pending DE1256337B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK49135A DE1256337B (en) 1963-03-07 1963-03-07 Plasma torch

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK49135A DE1256337B (en) 1963-03-07 1963-03-07 Plasma torch
NL646400801A NL143101B (en) 1964-01-31 1964-01-31 PLASMA SPRAY BURNER.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1256337B true DE1256337B (en) 1967-12-14

Family

ID=25983695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEK49135A Pending DE1256337B (en) 1963-03-07 1963-03-07 Plasma torch

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1256337B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE954816C (en) * 1953-04-22 1956-12-20 Kaus & Steinhausen K G Method and device for generating a high temperature jet flame by means of an electric arc and a water vortex
US2922869A (en) * 1958-07-07 1960-01-26 Plasmadyne Corp Plasma stream apparatus and methods
US3047709A (en) * 1961-03-30 1962-07-31 Thermal Dynamics Corp Electric arc torch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE954816C (en) * 1953-04-22 1956-12-20 Kaus & Steinhausen K G Method and device for generating a high temperature jet flame by means of an electric arc and a water vortex
US2922869A (en) * 1958-07-07 1960-01-26 Plasmadyne Corp Plasma stream apparatus and methods
US3047709A (en) * 1961-03-30 1962-07-31 Thermal Dynamics Corp Electric arc torch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009006132C5 (en) Nozzle for a liquid-cooled plasma torch, nozzle cap for a liquid-cooled plasma torch and plasma torch head with the same
DE102008018530B4 (en) A nozzle for a liquid-cooled plasma torch, arrangement of the same and a nozzle cap and liquid-cooled plasma torch with such an arrangement
EP1797747B1 (en) Plasma torch
EP2449862B1 (en) Nozzle for a liquid-cooled plasma torch and plasma torch head having the same
DE1245509B (en) Plasma jet generator
DE1564333C3 (en) Device for generating a gas discharge plasma
DE1263201B (en) Device for generating and maintaining an electric arc burning inside a long vortex of fluid
EP0017201B1 (en) Direct current plasma torch
EP3524038B1 (en) Protective nozzle cap, arc plasma torch having said protective nozzle cap and the use of the arc plasma torch
DE1060217B (en) Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge
DE1296492B (en) Electric arc torch, in particular plasma arc torch
DE102010053721A1 (en) Torch for tungsten inert gas welding and electrode for use in such a burner
DE1256337B (en) Plasma torch
DE102007041329B4 (en) Plasma torch with axial powder injection
DE102009031857C5 (en) Nozzle for a liquid-cooled plasma torch and plasma torch head with the same
AT235425B (en) Plasma spray torch
DE1288708B (en) Furnace for heating a material with a laminar plasma flow
DE1264641B (en) Arc plasma torch
DE102009060849A1 (en) Nozzle for plasma torch head of liquid-cooled plasma torch, is provided with nozzle bore for outlet of plasma gas jet at nozzle tip, section, outer surface of which is substantially cylindrical, and section
DE19953928B4 (en) Plasma generating device for generating thermal arc plasmas
DE2033072C (en) Arc plasma torch with a cooled cathode and cooled anode
EP3751967A1 (en) Method for treating the surface of workpieces by means of a plasma jet and plasma torch for carrying out such a method
WO1988003058A1 (en) Device for flame spraying of coating materials
DE202009012491U1 (en) Nozzle for a liquid-cooled plasma torch and plasma torch head with the same
DE1515218A1 (en) Electric arc torch

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977