DE1615352A1 - Schaltungsanordnung und Vorrichtung fuer Plasma-Handbrenner - Google Patents
Schaltungsanordnung und Vorrichtung fuer Plasma-HandbrennerInfo
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Description
Schaltungsanordnung und Vorrichtung für Plasma-Handbrenner
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und eine Vorrichtung für Plasma-Handbrenner>
die mit einem Berührungsschutz versehen sind und zum -Schmelzschneiden
verwendet werden, Dabei soll ein Berührungsschutz gegen unzulässige Spannungen erreicht werden "und- eine
Schutzschaltung zur überwachung des BeifoJnrmi^BSchxitzes
vorgesehen sein*
Es sind Plasmabrenner verschiedener Bauart bekannt,
Alle Ausführungen haben jedoch den Nachteil; daß sie keinen Berührungsschutz besitzen^ was einer Verwendung
als Handbrenner entgegensteht, Auch bei bekannten, als Handbrenner ausgebildeten Bauarten, ist die spannungsführende
Düse bzw, Düsenkappe nicht gegen Berührung geschützt. Diese Plasmabrenner sind daher nur für
niedrige Betriebsspannungen geeignet und erreichen demzufolge auch nur eine geringe Leistungsdichte im Plasmastrahl. Bei anderen Ausführungsfornien sind zwar die
Düse und/oder die Düsenkappe durch ein potentialfreies metallisches Gehäuse vor Berührung geschützt, jedoch
kann durch-Isolationsfehler} Ionisierung der isolierenden.
Luftstrecke oder bei einem Oberschlag des Lichtbo-.
gens zwischen Düse und Gehäuse dieses wiederum unzuläs-
^y sig hohe Spannungen führen»
-CO . -
Bei einer dieser Ausführungsformen ."ist eine solche An-■c·-
■ . - -.
cn Ordnung getroffen, daß die Düse miutels zwei Guamidich-
^ tungen in einen fast bis zur Düsenöffnung vorgezogenen· ** Düsenhalter eingesetzt ist.
ο Die Gummidichtungen haben dabei die Aufgabe, den,Kühlxyasserraum,
der bis. an. clie Düse herangeführt istt einer-
seits gegen das zugeführte Gas und andererseits gegen
die Atmosphäre abzudichten* Für die elektrische Isolierung der Düsenkappe gegenüber der Düse bzw, dem Düsenhalter ist ein entsprechend geformter Keramikring eingesetzt.
Diese Anordnung hat den wesentlichen Nachteil, daß auf Grund der physikalischen Erfordernisse die
Düse, der Düsenhalter, die Düsenkappe und dor Keramikring eine relativ komplizierte Form aufweisen. Hinzu
kommt, daß die Düse und die Düsenkappe Verschleißteile· sind, d-.h, in größerer Stückzahl benötigt werden *
Weiterhin kommt der Fachteil hinzu8 daß durch die Einschaltung
dos Keramikringes und die damit verbundene Form der Düse und Düsenkappe sowie der erforderlichen
Isolierung im Bereich der Düse verhältnismäßig große Abmessungen des Handbrenners entstehen. Solche Abmessungen
haben wiederum den Hachteil, daß die Sichtvorhältnisse
vorschlechtort werden und der Brenner nur in
einem kleinen Winkel zur Vertikalen geneigt worden kann, was wiederum für die häufig auftretenden Schrägschnitte
von besonderem ITachtcil ist, Schließlich nuß noch erwähnt
werden, daß infolge zu großer Abmessungon beim
Einstechen über dom Werkstück das flüssige Material, welches nach oben spritzt, eine große Auffangfläche
vorfindet, wodurch dor Brenner stark verschmutzt und beschädigt wird, " -■
DIo Erfindung hat den Zv/oclc, die !lachte ilo dc-s Starkes
der Technik, zu vermeiden und ■: λ ran Plasms,—Eandtr'nner
zu schaffen, dor die ar. -inen flandbr:-nr.or --.st.Uten
Forderungen hinsichtlich de? -_-lc-ktr;i3Cih--i: ?>
rührungsschutzes erfüllt und auf Grund der dadurch möglichen
hohen Betriebsspannung eine hoho Leistungsdichte erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde $ die Isolation
zwischen spannungsführenden Teilen und dem Gehäuse so zu gestalten, daß, bei leichter Auswech.se lbarko ic dor
Düse sowie deron wirkungsvoller Kühlung für den Bgdionenden
ein gefahrloser Betrieb und eine Überwachung des Berührungsschufcaes erzielt wird. fiAP.
009 8 45/04 20 eAD
009 8 45/04 2
Die Aufgäbe wird dadurch gelöst, daß erfindüngsgemäß
das Gehäuse :des Plasma-Handbrenners, welches mit der
Düsenkappe„elektrisch leitend verbunden ist, an zwei
. Stellen über zwei Leitungen schutzgeerdet ist, indem
diese Leitungen mit dem Gehäuse eines Stromversorgungsgerätes
verbunden sind, wobei in der einen Leitung, der
Schutz leitung, ein Strqiarelais mit einem Ruhekontakt;
utid in der anderen Leitirng, der Hilfsleitung, ein Hilfsrelais
und die Sekundärwicklung eines Kleinspannungstransformators angeordnet ist und das Hilf srelais mit
einem Arbeitsfcontakt versehen ist, der in Reihe mit dem Ruhekontakt geschalten ist, wobei ein Betriebsschaltschütz
des Plasma-Handbrenners über den Ruhekontakt bei
Auftreten eines Kurzschlusses oder durch den Arbeitskontakt
bei Unterbrechung der Schutzleitung oder Hilfsleitung
abschaltbar bzw, nicht einschaltbar ist»
Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Düse dos Plasmabrenners mit der Düsenkappe über
einen Keramik-Isolator und eine elastische, elektrisch
isolierende Dichtung verbunden ist und eine Schutzerde
an das Gehäuse des Plasmabrenners angeschlossen ist.
Dabei ist es vorteilhaft, den Keramik-Isolator zur
Düse und Düsenkappe konzentrisch anzuordnen. Die Düse und insbesondere ihre Austrittsöffnung für den Plasmastrahl wird dadurch vom Keramik-Isolator' umgeben.
Gleichzeitig ragt der Keramik-Isolatcr über die Düsenkcppe
hinaus.
Für dio Zwecke einer leichten Aus'.vcchse.ltarkclt dor Düse
und der Düsenkappo ist dr^r Kere-nik-IsolntOT· und rlie Düsenkappe mit je einem Bund vörscher- -
Die technisch-ökonomischen Auswirkungen, insbesondere
der technische Fortschritt der Erfindung bestehen darin$ daß ein Plasma-Handbrenner geschaffen wurde, mit dem durch
seine hohe Leistungsdichte im Schneidstrahl gefahrlos auch
solche Werkstücke bei kleiner SchmeIzSchnittbreite und hoher
Schnittgeschvrindigkeit wirtschaftlich sonneIzgeschnitten
werden können, die von der Form und/oder den Abmessungen
her den Maschinenschnitt nicht zugänglich sind.
öC9ßiS/0420
- - 4■ - "·Ο
An Hand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine prinzipielle Schaltungsanordnung,
Fig..2i eine Schnittdarstellung im Bereich der Düse und Düsenkappe des erfindungsgemäßen Plasma-Handbrenners,
-
Fig. 3* eine Ansicht des kompletton Plasma-Handbrenners
mit der erfindungsgemäßen Schutzerdung.
In Fig.1 ist die Schutzschaltung gezeigt. Das Gehäuse
■ dos Plasma-Handbrcnners und damit auch die Düsonkappo
sind durch eine Schutzleitung 11 mit dem schutz ge erdet cn
Gehäuse des Stromversorgungsgerätqs 12 verbunden. Die
Schutzleitung 11 ifet über die Wicklung eines Stromrolois
13 geführt. Eine an einer zweiten Stelle des Genausos
angeschlossene Hilfsleitung 14 ist über die Wicklung
eines Hilfsrelais 15 und die Sekundärwicklung eines Klein-Spannungstransformators
16 ebenfalls mit Erde verbunden, Der Arbeitskontakt 17 und der Ruhekontakt 18 der Relais
13; 15 sind in Reihe geschaltetund verriegeln das nicht
dargestellte Betriebs schütz des Stronnrer sorgungsgoräto s
12 derart, daß das Betriebs schütz ausgeschaltet bzw.
nicht einschaltbar ist, wenn die Schutz leitung 11 oder
die Hilfsleitung 14 unterbrochen sind, d.h. wenn der
Erregorstromkreis des Hilfsrelais 15 nicht geschlossen
ist, so daß das Hilfsrelais 15 nicht erregt und dessen
Arbeitskontakt 17 geöffnet ,ist. Der Anschluß der beiden Leitungen 11; 14 an verschiedenen Stellen des Brennergehäuses
6 schließt aus, daß die Leitungen 11; 14 nur untereinander, aber nicht mit dem Gehäuse 6 verbundon sein
o können. Bei einem möglichen überspringen des Lichtbogens
^ von der Katode 19 über die Düse 1 nach der Düsenkappe 5,
*- Z4B. beim Zünden, erzeugt die Betriebsspannung, dio an oc-r
-v. Klemmen 2o; 21 anliegt, einen hohen Strom über die· Schutz~
° leitung 11, das Stromrelais 13 zieht an, öffnet seiron
·** Ruhekontakt 18 und das Betriebsschütz schaltet dadurch
die Betriebsspannung aus, wodurch die Düse 1, die Düco:>kappe
5 und die Schutzleitung 11 den hohen Strom nur kurzzeitig führen und daher vor Zerstörung geschützt sind- _ ,-
SAD ORDINAL
Fig* 2 zeigt die aus Kupfer bestehende Düse % welche in
bekanntet Weise im Düsenhalter 2 gentgiert und dJürch eine
Gummidichtung_> plangedichtet ist und über eine elastische
und spannungsfeste Dichtung 4 gegenüber der Düsenkappe 5
elektrisch isoliert; ist· "Die Düsenkappe 5 ist mittels Gewinde mit dem sehutzgeerdeten Gehäuse 6 verbunden» Die Dichtung
4 ist- über den Keramik-Isolator 7 mittels der Düsenkappe 5
an die Düse Λ gepreßt und dichtet den Kühlwasserraum 8 ab *
Die Düse; 1 ist dadurch in bekannter Weise direkt wassergekühlt
und nach Abschrauben der Düsenkappe 5 leicht auswechselbar» Der Isolator 9 isoliert den Düsenhalter 2 gegen
das Gehäuse 6 des Plasma-Handbrenners und enthält die Kanäle
Io für den. Kühlwasserzu- und -rücklauf.Der Keramik-Isolator
7 dient neben dem thermischen Schutz der Dichtung 4 zur Ter-•längerüng
der elektrischen Kriechstrecke sowie^^ als Berührungsschutz
der Düse 1. :._ . __:..!
Im Handgriff ist, wie Fig* 5\zeigt, das Betätigung se liDinent
22 des Steuerschalters für das Betriebsschütz eingebaut.
Dieses Betätigungselement 22 1st bei metalliseher Ausführung
in die Schutzschaltung einbezogen* Das Betriebsschütz schaltet in bekannter Weise sowohl die Betriebsspannung als
auch das Arbeitsgas und die Zündung ein. Die weiteren Folgeschaltungen
laufen dann automatisch ab. "-,"·"
00984570420
Claims (2)
1. Schaltungsanordnung für Plasma-Handbrenner zum Schmelzschneiden
und mit Berührungsschutz, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) des Plasma-Handbrenners, welches
mit der Düsenkappe elektrisch leitend verbunden ist, an zwei Stellen über zwei Leitungen schutzgeerdet ist,
indem diese Leitungen mit dem Gehäuse eines Stromversorgungsgerätes (12) verbunden sind, wobei in der einen
Leitung, der Schutzleitung (11), ein Stromrelais (13)
mit einem Ruhekontakt (18) und in der 'anderen Leitung,
der Hilfsleitung (14·), ein Hilf srelais (15) und die Sekundärwicklung eines Kleinspannungstransformators (16)
angeordnet ist und daß das Hilf srelais (15) mit einem
Arbeitskontakt (17) versehen ist, der in Reihe mit dem
Ruhekontakt (18) geschaltet ist, wobei ein Betriebsschütz des Plasma-Handbrennera über den Ruhekontakt (18) bei
Auftreten eines Kurzschlusses oder durch den Arbeitskon·-
takt (17) bei Unterbrechung der Sehutzleitung (11) oder Hilfsleitung (14) abschaltbar bzw. nicht oinschaltbar ist.
2. Plasma-Handbrenner mit Berührungsschutz nach Anspruch I5
dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) mit der Düsenkappc
(5) über eine elastische, elektrisch isolierende Dichtung
(4) verbunden ist,
dadurch
3, Plasma-Handbrenner nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet,
daß der Keramik-Isolator (7) zur Düse (1) und Düsonkappe
(5) konzentrisch angeordnet ist und daß er die Austrittsöffnung der Düse (1) einschließend über die
Düsenkappe (5) hinausragt*
4-e Plasma-Handbrenner nach Anspruch 1* 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,
daß der Keramik-Isolator (7) und die Düsen kappe (5) mit Je einem Bund versehen sind,
.Mti/c/nMrt - .BAD
ι· f.: 9 S 4 5/ 0.4 2 ö
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