DE1440541B2

DE1440541B2 - ELECTRIC PLASMA DEVICE FOR HEATING, CUTTING AND WELDING A WORKPIECE

Info

Publication number: DE1440541B2
Application number: DE19621440541
Authority: DE
Inventors: Gabriel M.; Ducati Adriano C Newport Beach; Winzeler John W. Santa Ana Calif.; Giannini (V.StA.)
Original assignee: Plasmadyne Corp
Current assignee: Plasmadyne Corp
Priority date: 1961-01-31
Filing date: 1962-01-31
Publication date: 1973-08-09
Also published as: DE1440541A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Plasmagerät zum Erhitzen, Schneiden und SchweißenThe invention relates to an electric plasma device for heating, cutting and welding

eines Werkstücks, wobei das Gerät mit zwei getrenn- 65 stehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Inof a workpiece, the device being explained in more detail with two separate 65 standing with reference to the drawings. In

ten Stromquellen betrieben ist und die eine Strom- den Zeichnungen zeigtth power sources is operated and the one power shows the drawings

quelle zwischen einer inneren und einer äußeren F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsge-source between an inner and an outer F i g. 1 shows a longitudinal section through an inventive

Elektrode des Gerätes geschaltet ist. mäßes Plasmagerät zum Schneiden eines Werkstücks,Electrode of the device is switched. moderate plasma device for cutting a workpiece,

in Form eines Wirbels bzw. längs einer Schraubenlinie um die kegelförmige innere Elektrode 10 herum und tritt in Wirbelform durch den Ringspalt 18 am Umfang des äußeren Endes der inneren Elektrode 10 aus. Danach strömt das sich immer noch längs einer Schraubenlinie bewegende Gas weiter nach unten durch den zylindrischen Teil des Düsenkanals 17 und gegen das Werkstück 28, das gegenüber der Mündung der Düse angeordnet ist. Bei dem Werk-in the form of a vortex or along a helical line around the conical inner electrode 10 and occurs in the form of a vortex through the annular gap 18 on the circumference of the outer end of the inner electrode 10 the end. Then the gas, which is still moving along a helical line, continues to flow downwards through the cylindrical part of the nozzle channel 17 and against the workpiece 28, which is opposite the Mouth of the nozzle is arranged. At the work

F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1, wobei die Mittel zum Einführen des Gases in tangentialer Richtung zwecks Erzeugung eines verwirbelten Gasstroms zu sehen sind,F i g. Figure 2 is a cross-section along line 2-2 of Figure 1 with the means for introducing the gas in can be seen in the tangential direction for the purpose of generating a swirled gas flow,

Fig. 3 das Gerät von Fig. 1, jedoch beim Verschweißen von zwei stumpf aneinanderstoßenden Werkstücken,3 shows the device from FIG. 1, but during welding of two butt abutting workpieces,

Fig.4 im Längsschnitt zwei einander gegenüber angeordnete Plasmageräte mit Mitteln zum Erzeugen4 in longitudinal section two opposite one another arranged plasma devices with means for generating

eines Lichtbogens zwischen den äußeren Elektroden io stück 28 handelt es sich um eine Metallplatte, die der beiden Geräte, durchgeschnitten werden soll; die Schnittfläche ist inan arc between the outer electrodes io piece 28 is a metal plate that of the two devices to be cut; the cut surface is in

F i g. 1 bei 29 angedeutet.F i g. 1 indicated at 29.

Eine erste Stromquelle 31 ist durch Leitungen 32 und 33 mit dem Anschlußstück 12 und der äußeren 15 Elektrode 11 verbunden, um einen ersten Lichtbogen zwischen der inneren Elektrode 10 und der äußeren Elektrode 11 zu erzeugen, und eine zweite Stromquelle 34 ist über Leitungen 35 und 36 an die äußere Elektrode 11 und das Werkstück 28 angeschlossen, äußere Elektrode 11. Die innere Elektrode 10 ist all- 20 um einen zweiten, davon getrennten Lichtbogen, gemein kegelförmig, und ihr Basisteil ist mit dem Bo- d. h. den überspringenden Lichtbogen, zwischen der den eines mit seiner Öffnung nach unten angeordne- Düsenelektrode und dem Werkstück 28 zu erzeugen, ten becherförmigen Anschlußstücks 12 verbunden. Bei den Stromquellen 31 und 34 kann es sich um ge-Die innere Elektrode ist vorzugsweise hohl, d. h., sie eignete Quellen für Gleichstrom oder ein- öder mehrist mit einer Kühlmittelkammer 13 versehen, die 25 phasigen Wechselstrom handeln,
durch den Boden des Anschlußstücks 12 abgeschlos- Der erste Lichtbogen, der sich zwischen der SpitzeA first power source 31 is connected to connector 12 and outer 15 electrode 11 by leads 32 and 33 to create a first arc between inner electrode 10 and outer electrode 11, and a second power source 34 is via leads 35 and 36 connected to the outer electrode 11 and the workpiece 28, the outer electrode 11. The inner electrode 10 is generally conical around a second, separate arc, and its base part is connected to the bottom, ie the arc that skips between the to generate one with its opening down arranged nozzle electrode and the workpiece 28, th cup-shaped connector 12 connected. The current sources 31 and 34 can be ge-The inner electrode is preferably hollow, ie it is suitable sources for direct current or one or more is provided with a coolant chamber 13, the 25-phase alternating current,
terminated by the bottom of fitting 12- the first arc that occurs between the tip

sen wird. Leitungen 14 ermöglichen es, Wasser oder der inneren Elektrode 10 und der Wand des Düsenein anderes geeignetes Kühlmittel durch die Kammer kanals 17 an . dessen zylindrischem Abschnitt er-13 zirkulieren zu lassen, streckt, bewirkt eine Erhitzung und Ionisierung deswill sen. Leads 14 allow water or the inner electrode 10 and the wall of the nozzle to enter other suitable coolant channel 17 through the chamber. its cylindrical section er-13 circulating, stretches, causes heating and ionization of the

Die in Fig. 1 gezeigte äußere Elektrode 11 ist all- 30 Gases zum Zwecke der Erzeugung eines Plasmas. Da gemein becherförmig ausgebildet, und der untere dieses Plasma gegen das Werkstück 28 geleitet wird,The outer electrode 11 shown in FIG. 1 is all gas for the purpose of generating a plasma. There generally cup-shaped, and the lower plasma is directed against the workpiece 28,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch ein Plasmagerät, bei dem der zweite Lichtbogen zwischen einer vor die äußere Elektrode gesetzten zusätzlichen Elektrode und dem Werkstück verläuft, undF i g. 5 shows a longitudinal section through a plasma device, in which the second arc between a front the outer electrode placed additional electrode and the workpiece runs, and

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 von Fig.5.F i g. 6 is a cross-section along the line 6-6 of FIG.

Das in F i g. 1 und 2 gezeigte Plasmagerät umfaßt eine innere Elektrode 10 und eine die Düse bildendeThe in Fig. 1 and 2 includes plasma device shown an inner electrode 10 and one forming the nozzle

Teil ihrer Außenwand 16 besitzt eine große Dicke. Durch den dickwandigen unteren Teil 16 der äußeren Elektrode 11 erstreckt sich ein Düsenkanal 17, der gleichachsig mit der inneren Elektrode 10 angeordnet ist. Der Düsenkanal 17 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt, der sich von der Spitze bzw. dem zum Erzeugen eines Lichtbogens dienenden Ende der inneren Elektrode 10 aus nach unten erstreckt, sowiePart of its outer wall 16 has a great thickness. Through the thick-walled lower part 16 of the outer Electrode 11 extends a nozzle channel 17, which is arranged coaxially with the inner electrode 10 is. The nozzle channel 17 includes a cylindrical portion extending from the tip or the for generating an arc serving end of the inner electrode 10 extends downward, as well as

wirkt es in der in Fig. 1 bei 39 angedeuteten Weise als elektrische Leitung, durch die sich der zweite bzw. der überspringende Lichtbogen erstreckt.it acts in the manner indicated in Fig. 1 at 39 as an electrical line through which the second or the jumping arc extends.

Die durch die Stromquellen 31 und 34 zugeführte Energie und andere Betriebsgrößen werden so eingeregelt, daß das Werkstück 28 durchschnitten wird, so daß die Schnittfläche 29 entsteht. Das durch den Lichtbogen zum Schmelzen gebrachte Metall wirdThe energy supplied by the power sources 31 and 34 and other operating parameters are regulated in such a way that that the workpiece 28 is cut through, so that the cut surface 29 is formed. That through the Arc melted metal

einen kegelförmigen Abschnitt, der das freie Ende 40 durch das mit hoher Geschwindigkeit strömende Gas der inneren Elektrode umgibt und von diesem durch fortgeblasen.a cone-shaped portion which the free end 40 through the high velocity flowing gas surrounding the inner electrode and blown away from it.

einen Ringspalt 18 getrennt ist. Der einen Bestandteil Da das Gas den Brenner in Form eines Wirbelsan annular gap 18 is separated. The one component because the gas hits the burner in the form of a vortex

des Düsenkanals 17 bildende Ringspalt 18 ist in je- durchströmt, wird der Lichtbogen zwischen der innedem zur Achse der inneren Elektrode 10 rechtwinkli- ren Elektrode 10 und der äußeren Elektrode 16 gen Querschnitt einförmig. In der Wand 16 ist eine 45 durch den Gaswirbel stabilisiert. Außerdem wird dieden Düsenkanal 17 und den Ringspalt 18 umgebende ser Lichtbogen durch das Gas auf einen kleineren Kühlmittelkammer 19 ausgebildet, und es sind Leitungen 20 vorgesehen, so daß man Wasser durch die
Kammer 19 zirkulieren lassen kann.of the annular gap 18 forming the nozzle channel 17 is flowed through in each case, the arc between the inner electrode 10, which is at right angles to the axis of the inner electrode 10, and the outer electrode 16 becomes uniform in cross section. In the wall 16 a 45 is stabilized by the gas vortex. In addition, the nozzle channel 17 and the annular gap 18 surrounding water arc is formed by the gas on a smaller coolant chamber 19, and lines 20 are provided so that water through the
Chamber 19 can circulate.

Die obere Seitenwand 22 der äußeren Elektrode 11 erstreckt sich nach oben zu einem radial außerhalb des becherförmigen Anschlußstücks 12 liegenden Punkt, und innerhalb der Seitenwand 22 ist ein allgemein rohrförmiges Isolierstück 23 angeordnet,The upper side wall 22 of the outer electrode 11 extends upward to a radially outside of the cup-shaped connector 12 lying point, and within the side wall 22 is a generally tubular insulating piece 23 arranged,

durch das die beiden Elektroden voneinander ge- 55 sache zu rechnen, daß der sich zu dem Werkstück 28 trennt gehalten werden. Die Innenfläche des Isolier- erstreckende Lichtbogen nicht durch die innere Elekstücks 23 fluchtet mit der Innenfläche des Anschluß- trode verläuft, so daß dieser Lichtbogen nicht zu Stücks 12, und diese beiden Innenflächen bilden die einer Erhitzung und zu einer Herabsetzung der Le-Umfassungswand einer ringförmigen Gaswirbelkam- bensdauer der inneren Elektrode führt. Ein weiterer mer 24, durch die hindurch sich die innere Elektrode 60 Vorteil des Geräts besteht darin, daß es mit Hilfe der 10 erstreckt. Diese Flächen und die Wand des Du- beiden getrennten Stromquellen 31 und 34 möglich senkanals 17 sind Rotationsflächen, deren Achse
mit der Längsachse des Brenners zusammenfällt. due to the fact that the two electrodes must be calculated from one another, that the electrode is kept separate from the workpiece 28. The inner surface of the insulating arc not extending through the inner elec- trode 23 is flush with the inner surface of the terminal electrode, so that this arc does not extend to piece 12, and these two inner surfaces form that of heating and lowering of the Le perimeter wall of an annular one Gas vortex chamber of the inner electrode leads. Another mer 24 through which the inner electrode 60 extends is the advantage of the device that it extends with the aid of FIG. These surfaces and the wall of the two separate current sources 31 and 34 possible vertical channel 17 are surfaces of revolution, their axis
coincides with the longitudinal axis of the burner.

Von einer geeigneten Quelle 26 aus wird ein Gas über eine Leitung 27, die gemäß F i g. 2 tangential zu der Kammer 24 verläuft, in die Kammer eingeführt. Das in die Kammer 24 eingeleitete Gas strömt daherA gas is supplied from a suitable source 26 via a line 27, which according to FIG. 2 tangential to the chamber 24 is inserted into the chamber. The gas introduced into the chamber 24 therefore flows

Durchmesser zusammengedrängt, als ihn der Lichtbogen in einem freien Raum normalerweise annehmen würde.Diameter more crowded than the arc would normally assume in a free space would.

Es hat sich gezeigt, daß das Gerät nach F i g. 1 und 2 unter Anwendung des beschriebenen Verfahrens hohe Schneidgeschwindigkeiten ermöglicht und daß die Schnittfläche 29 überraschend glatt ist. Zu den weiteren Vorteilen der Erfindung ist die Tatist, die beiden Lichtbogen unabhängig voneinander zu regeln, ohne daß Energie in Widerständen vernichtet zu werden braucht.It has been shown that the device according to FIG. 1 and 2 using the method described enables high cutting speeds and that the cutting surface 29 is surprisingly smooth. to The further advantages of the invention is the fact that the two arcs are closed independently of each other regulate without energy having to be destroyed in resistances.

Das soeben beschriebene Gerät ist in besonders vorteilhafter Weise bei Schweißarbeiten anwendbar, wie sie in F i g. 3 schematisch dargestellt sind. Dabei ist das Werkstück 28 durch zwei abgeschrägte Plat-The device just described can be used in a particularly advantageous manner for welding work, as shown in FIG. 3 are shown schematically. The workpiece 28 is supported by two beveled plates

1 44U 5411 44U 541

5 65 6

ten 37 und 38 ersetzt, die so angeordnet sind, daß ein und der inneren Elektrode 46 jedes Plasmagerätsth 37 and 38, which are arranged so that one and the inner electrode 46 of each plasma device

stumpfer Stoß entsteht, damit man die Platten mit- liegt eine Stromquelle 59, so daß das den Brennerbutt joint is created so that the plates are connected to a power source 59, so that the burner

einander verschweißen kann. Zu diesem Zweck re- verlassende Gas erhitzt wird, um ein heißes Gas odercan weld each other. For this purpose re-exiting gas is heated to a hot gas or

gelt man die durch die Stromquellen 31 und 34 züge- Plasma 61 zu erzeugen. Da die beiden Brennerthe plasma 61 drawn by the current sources 31 and 34 is considered to be generated. Since the two burners

führte Energie und andere Betriebsgrößen so ein, 5 gleichachsig einander gegenüber angeordnet sind,introduced energy and other operational quantities in such a way that 5 are arranged equiaxially opposite one another,

daß die heißen Gase nicht durch das Werkstück hin- vereinigen sich die beiden Plasmaströme 61 zu einemso that the hot gases do not pass through the workpiece, the two plasma streams 61 combine to form one

durchgeblasen werden, wie es bei der Herstellung des einzigen Strom, wie es in Fi g. 4 angedeutet ist.are blown through, as in the production of the single stream, as shown in Fi g. 4 is indicated.

Schnittes 29 nach F i g. 1 geschieht, sondern daß die Eine zweite Stromquelle 62 liegt zwischen den dieSection 29 according to FIG. 1 happens, but that the A second power source 62 is located between the

Gase nur in die V-förmige Rille zwischen den abge- Düsen bildenden äußeren Elektroden 44 der beidenGases only into the V-shaped groove between the nozzle-forming outer electrodes 44 of the two

schrägten Kanten der Metallplatten eintreten und io Brenner, so daß sich ein überspringender Lichtbogenbeveled edges of the metal plates enter and io torch, so that there is a skipping arc

dort eine Pfütze aus geschmolzenem Schweißmaterial durch das Plasma 61 zwischen den äußeren Elektro-there a puddle of molten welding material caused by the plasma 61 between the outer electrical

erzeugen. den 44 bildet. Auf diese Weise wird eine große Ener-produce. the 44 forms. In this way, a great deal of energy

Die Geschwindigkeit des heißen Gases oder Pias- giemenge in das Plasma 61 eingeführt, um eine Kammas 39 kann auf Grund des Arbeitens mit zwei mer oder ein Werkstück zu erhitzen oder um ein Lichtbogen vorteilhafterweise auf einen sehr niedri- 15 Werkstück zu schneiden oder Schweißarbeiten daran gen Wert herabgesetzt werden, bei dem das ge- auszuführen. Bei den Stromquellen 59 und 62 kann schmolzene Metall nicht mehr fortgeblasen wird; es sich um Gleichstromquellen oder um ein- oder hierdurch wird das unerwünschte Verspritzen von mehrphasige Wechselstromquellen handeln.
Metall vermieden. Somit kann man das Gerät nach In F i g. 5 und 6 ist eine Ausführungsform darge-F i g. 3 zum Herstellen einer Schweißnaht benutzen; 20 stellt, die von gleicher Konstruktion ist wie die in hierbei führt man ein geeignetes Füllmetall in Form F i g. 1 und 2 gezeigte, und aus diesem Grund sind eines Pulvers oder eines Stabes zu, z. B. in Gestalt ihre Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichdes in F i g. 3 gezeigten Schweißstabes 41. net; ein Unterschied besteht jedoch darin, daß eineThe speed of the hot gas or amount of plasma introduced into the plasma 61 to heat a chamber 39 can be due to working with two mer or a workpiece or to cut an arc advantageously on a very low workpiece or to do welding work on it Value at which this is to be carried out. In the case of the power sources 59 and 62, molten metal can no longer be blown away; they are direct current sources or one or this will cause the undesired splashing of multiphase alternating current sources.
Metal avoided. Thus, one can use the device according to FIG. 5 and 6 is an embodiment shown in FIG. 3 use to produce a weld seam; 20 represents, which is of the same construction as that in this case, a suitable filler metal in the form of F i g. 1 and 2, and for this reason a powder or a rod are to be used, e.g. B. in the form of their parts with the same reference numerals denotes in F i g. 3 shown welding rod 41. net; one difference, however, is that a

Es sei bemerkt, daß das becherförmige Anschluß- zusätzliche ringförmige Elektrode 63 zwischen derIt should be noted that the cup-shaped terminal additional annular electrode 63 between the

stück 12 aus einem geeigneten elektrisch gut leiten- 35 äußeren Elektrode 11 und dem Werkstück 28 bzw.piece 12 from a suitable electrically conductive 35 outer electrode 11 and the workpiece 28 or

den Metall wie Kupfer bestehen kann; die innere im Falle des Schweißens gegenüber den Werkstückenwhich metal can exist like copper; the inner in the case of welding opposite the workpieces

Elektrode 10 ist aus einem geeigneten hitzebeständi- 37 und 38 angeordnet ist. Diese Elektrode 63 kannElectrode 10 is made of a suitable heat-resistant 37 and 38 is arranged. This electrode 63 can

gen Metall wie Wolfram hergestellt, und die äußere in Form einer Scheibe aus Kupfer od. dgl. ausgebil-made of metal such as tungsten, and the outer in the form of a disc made of copper or the like.

Elektrode 11 besteht aus einem geeigneten Metall, det sein und eine zylindrische zentrale Öffnung 64Electrode 11 is made of a suitable metal and has a cylindrical central opening 64

z.B. aus Kupfer. Bei dem von der Quelle 26 aus zu- 30 aufweisen, die gleichachsig mit dem Düsenkanal 17e.g. made of copper. In the case of which, starting from the source 26, they are coaxial with the nozzle channel 17

geführten Gas kann es sich um Argon, Stickstoff, angeordnet ist. Die die Öffnung 64 begrenzendeled gas can be argon, nitrogen, is arranged. The opening 64 delimiting

Wasserstoff, Helium usw. beziehungsweise um Gemi- Wand ist von einer Kühlmittelkammer 66 umgeben,Hydrogen, helium, etc. or around Gemi wall is surrounded by a coolant chamber 66 ,

sehe aus diesen Gasen handeln, und das betreffende der über eine Leitung 67 Kühlwasser zugeführt wer-see act from these gases, and the relevant cooling water is supplied via a line 67

Gas oder Gasgemisch wird in die Kammer 24 unter den kann. Die Elektrode 63 ist gegenüber der äuße-Gas or gas mixture is fed into the chamber 24 under the can. The electrode 63 is opposite the outer

einem geeigneten Druck eingeleitet. 35 ren Elektrode 11 durch eine isolierende Scheibe 68initiated at a suitable pressure. 35 ren electrode 11 through an insulating disk 68

F i g. 4 zeigt ein erstes Plasmagerät 42 und ein aus hitzebeständigem Material isoliert,F i g. 4 shows a first plasma device 42 and one isolated from a heat-resistant material,

zweites Plasmagerät 43, die von gleicher Konstruk- Die Stromquelle 34 liegt hier nicht direkt zwischensecond plasma device 43, which is of the same construction. The power source 34 is not directly between

tion sein können. Jedes der beiden Plasmageräte be- dem Werkstück und der äußeren Elektrode 11, son-tion can be. Each of the two plasma devices acts on the workpiece and the outer electrode 11, but

sitzt eine becherförmige, die Düse bildende äußere dem zwischen dem Werkstück und der zusätzlichensits a cup-shaped, the nozzle forming the outer that between the workpiece and the additional

Elektrode 44 und eine scheibenförmige innere Elek- 40 Elektrode 63. Daher verläuft die Zuleitung 35 α nichtElectrode 44 and a disk-shaped inner electrode 40 electron 63. Thus, the supply line runs 35 not α

trode 46. Die Elektroden sind auf geeignete Weise zu der äußeren Elektrode 11, sondern zu der zusätz-trode 46. The electrodes are in a suitable manner to the outer electrode 11, but to the additional

gleichachsig angeordnet und durch einen ringförmi- liehen Elektrode 63.arranged coaxially and borrowed by an annular electrode 63.

gen Isolator 47 gegeneinander isoliert. Ein Düsenka- Beim Betrieb der Vorrichtung nach F i g. 5 nal 48 erstreckt sich durch die Mitte der äußeren und 6 wird die Gasquelle 26 so betrieben, daß das Elektrode 44 gleichachsig mit einer Gaswirbelkam- 45 Gas tangential in die Wirbelkammer 24 eingeführt mer 49, die durch den becherförmigen Teil der Düse wird und dann über den Düsenkanal 17 und die und die innere Elektrode 46 abgegrenzt wird. Die au- öffnung 64 der zusätzlichen Elektrode 63 ausströmt, ßere Elektrode 44 und die innere Elektrode 46 sind Die Stromquelle 31 dient zum Aufrechterhalten eines zum Zweck der Wasserkühlung mit Kühlmittelkam- Lichtbogens zwischen der inneren Elektrode 10 und mern 51 bzw. 52 und Rohrleitungen 53 bzw. 54 aus- 50 der Wand des Düsenkanals 17, so daß das Gas ergerüstet; ferner sind hitzebeständige Einsatzstücke 56 hitzt und ionisiert wird. Die Stromquelle 34 dient und 57 aus Wolfram od. dgl. vorgesehen. dazu, einen zweiten, gesonderten bzw. überspringen-gene isolator 47 isolated from each other. A nozzle ka When operating the device according to F i g. 5 nal 48 extends through the center of the outer and 6, the gas source 26 is operated so that the Electrode 44 coaxially with a gas vortex chamber 45 gas introduced tangentially into the vortex chamber 24 mer 49, which is through the cup-shaped part of the nozzle and then over the nozzle channel 17 and the and the inner electrode 46 is delimited. The opening 64 of the additional electrode 63 flows out, Outer electrode 44 and inner electrode 46 are the power source 31 is used to maintain a for the purpose of water cooling with a coolant chamber arc between the inner electrode 10 and mern 51 and 52 and pipes 53 and 54 from 50 the wall of the nozzle channel 17, so that the gas armed; furthermore, heat-resistant inserts 56 are heated and ionized. The power source 34 is used and 57 made of tungsten or the like. Provided. to do a second, separate or skip

Beim Betrieb des Geräts von Fig. 4 wird das be- den Lichtbogen zwischen der Elektrode 63 und dem treffende Gas über tangential zu den Kammern 49 Werkstück 28 aufrechtzuerhalten; dieser Lichtbogen verlaufende Leitungen 58 in tangentialer Richtung in 55 verwendet das ionisierte Gas als leitendes Medium, die Wirbelkammern 49 eingeführt; die Leitungen 58 Gemäß F i g. 5 dient das heiße Gas zusammen mit sind an eine geeignete Quelle für Argon oder ein an- dem überspringenden Lichtbogen 39 dazu, das deres Gas angeschlossen. Das Gas durchströmt die Werkstück 28 zu durchschneiden und eine Schnitt-Kammern in Form eines Wirbels bzw. längs einer fläche 29 zu erzeugen. Jedoch kann man dasselbe Schraubenlinienbahn und tritt dann aus dem Düsen- 60 Gerät auch in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise kanal 48 aus. Zwischen der äußeren Elektrode 44 zum Schweißen und zu anderen Zwecken benutzen.When the device of FIG. 4 is operated, this becomes the arc between the electrode 63 and the to maintain the impinging gas across tangential to the chambers 49 workpiece 28; this arc lines 58 running in the tangential direction in 55 uses the ionized gas as the conductive medium, the vortex chambers 49 inserted; the lines 58 according to FIG. 5 serves the hot gas along with are to a suitable source of argon or another jumping arc 39 for this purpose whose gas is connected. The gas flows through the workpiece 28 and cuts through a cutting chambers in the form of a vortex or along a surface 29 to be generated. However, one can do the same thing Helical path and then emerges from the nozzle device also in the one shown in FIG. 3 apparent ways channel 48 off. Use between the outer electrode 44 for welding and other purposes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

According to an older proposal (German patent specification 1157 321), an electrical plasma device of the aforementioned type is used to apply a metal powder carried along in a gas stream to the work-5 piece to be welded on, the powder from the nozzle-shaped end of the outer electrode is introduced into the plasma jet. The inner electrode is designed as a rod electrode, and for additional heating of the workpiece is provided

electrode (63) is arranged insulated and the second power source (34) between the annular disk electrode (63) and the workpiece (29) is switched.

3. Plasma device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner electrode (10) is a water-cooled hollow cone and its front end in the funnel-shaped starting

Patent claims:

1.Electric plasma device for heating, cutting and welding a workpiece, wherein the device is operated with two separate power sources and the one power source between an inner and an outer electrode of the device is connected, characterized in that, that the second power source

(34) between the outer electrode (16) and io see that a second arc between the rod dem Workpiece (28) is switched and thereby electrode and workpiece is formed, one through the first between the inner elec- It is known (German patent specification 1 066 676), trode (10) and the outer electrode (16) over- in an electrical plasma device, which is an outer one and through the opening (17) of the electrode and an inner rod arranged in it Arc triggered second 15 electrode, an arc feeding Arc from the outer electrode (16) to the power source between the rod electrode and a Workpiece (28) is formed. between the workpiece and the exit end of the outer

2. Plasma device according to claim 1, thereby switching and electrode located fusible wire indicates that at the outlet opening (17) a second, another arc feeding the outer electrode (16), a current source known per se between this wire and the work expediently to switch water-cooled washer pieces. The former power source is used

at the same time, an auxiliary arc limited by a resistor between the inner rod electrode and ignite the outer electrode. 25 This pilot arc has a relatively low intensity only for the purpose of preventing the main arcs from going out.

There is also an electrical plasma device of the type mentioned is known (USA.-Patent

part of the cylindrical outer electrode (16) one 30 2 945 119), in which the outer electrode one immersed and that the non-immersed part of the in-tubular nozzle for guiding the plasma jet is inside Electrode (10) is set by an annular and for the purpose of concentrating the plasma vortex space (24) is enclosed, which in itself jet within this tubular nozzle two axially known manner gas is supplied tangentially. spaced apart ring electrical

4. Plasma device according to claim 1 or 2, there are provided to 35, between which by means of a characterized in that the inner electrode further power source is an axially extending discharge one in the middle of an insert disc (57) is maintained, the plasma of which is from one umaus refractory material having giving the stricture coil is concentrated. Disk, which isolates the vertebral space (49), The object of the present invention is to provide a to which the gas is fed tangentially, an electrical plasma device of the type mentioned at the beginning closes. to create the arc energy of which by a

5. Arrangement using a Pias- second, separately working current source can be influenced lean appliance according to claim 1, characterized in that.

characterized that two plasma devices according to claim 1 This object is achieved according to the invention

on opposite sides of a common 45 triggers the second power source between the outer workpiece oppositely arranged electrode and the workpiece is connected and are net. thereby one through the first between the inner one

6. Plasma device assembly using electrode and external electrode override separate power sources, one of which is a light power source passing through its opening between an inner and a 5 ° arc triggered second arc from the outer one Forming gas swirl space and a gas outer electrode is formed for the workpiece. Outer electrode having an opening in the plasma device according to the invention is arranged, characterized in that one through the between the inner and the outer On the other hand, two plasma devices on the opposite side of the electrode formed the required arc are ordered and an additional power source 55 generated plasma, which approximately with the supply of a (62) to the two outer electrodes (42) usually used protective gas flow in the direction is conducted to the workpiece and as a conductive medium for the second, between the outer Electrode and the workpiece arc formed

60 is used, with which the required additional The plasma is heated. The service life of the inner electrode is increased by this Energy supply not impaired.

Embodiments of the invention are according to

is switched and that the outlet openings (48) of the outer electrodes (42) of inserts (56) made of heat-resistant material (tungsten) are enclosed.