DE1615352B2

DE1615352B2 - Schaltungsanordnung und vorrichtung fuer plasma handbrenner

Info

Publication number: DE1615352B2
Application number: DE19671615352
Authority: DE
Inventors: Lothar Pochert Rudolf Rog genbuck Willy Wiese Peter Dipl Ing χ 8000 Dresden B23p 15 16 Haase
Original assignee: VEB Mansfeld Kombinat Wilhelm Pieck, χ 4250 Lutherstadt Eisleben
Priority date: 1967-11-02
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1971-09-02
Also published as: FR1549642A; DE1615352A1; GB1171796A; US3558973A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Bedienenden ein gefahrloser Betrieb und eine

und eine Vorrichtung für Plasma-Handbrenner, die Überwachung des Berührungsschutzes erzielt wird,

mit einem Berührungsschutz versehen sind und zum Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungs-

Schmelzschneiden verwendet werden. Dabei soll ein gemäß das Gehäuse des Plasma-Handbrenners, wel-

Berührungsschutz gegen unzulässige Spannungen er- 5 ches mit der Düsenkappe elektrisch leitend verbunden

reicht werden und eine Schutzschaltung zur Über- ist, an zwei Stellen über zwei Leitungen schutzgeerdet

wachung des Berührungsschutzes vorgesehen sein. ist, indem diese Leitungen mit dem Gehäuse eines

Es sind Plasmabrenner verschiedener Bauart be- Stromversorgungsgerätes verbunden sind, wobei in kannt. Alle Ausführungen haben jedoch den Nachteil, der einen Leitung, der Schutzleitung, ein Stromrelais daß sie keinen Berührungsschutz besitzen, was einer io mit einem Ruhekontakt und in der anderen Leitung, Verwendung als Handbrenner entgegensteht. Auch der Hilfsleitung, ein Hilfsrelais und die Sekundärbei bekannten, als Handbrenner ausgebildeten Bau- wicklung eines Kleinspannungstransformators angearten ist die spannungsführende Düse bzw. Düsen- ordnet ist und das Hilfsrelais mit einem Arbeitskappe nicht gegen Berührung geschützt. Diese kontakt versehen ist, der in Reihe mit dem Ruhe-Plasmabrenner sind daher nur für niedrige Betriebs- 15 kontakt geschaltet ist, wobei ein Betriebsschaltschütz Spannungen geeignet und erreichen demzufolge auch des Plasma-Handbrenners über den Ruhekontakt bei nur eine geringe Leistungsdichte im Plasmastrahl. Bei Auftreten eines Kurzschlusses oder durch den Aranderen Ausführungsformen sind zwar die Düse beitskontakt bei Unterbrechung der Schutzleitung und/oder die Düsenkappe durch ein potentialfreies oder Hilfsleitung abschaltbar bzw. nicht einschaltmetallisches Gehäuse vor Berührung geschützt, je- 20 bar ist.

doch kann durch Isolationsfehler, Ionisierung der Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß

isolierenden Luftstrecke oder bei einem Überschlag erfindungsgemäß die Düse des Plasmabrenners mit

des Lichtbogens zwischen Düse und Gehäuse dieses der Düsenkappe über einen Keramikisolator und eine

wiederum unzulässig hohe Spannungen führen. elastische, elektrisch isolierende Dichtung verbunden

Bei einer dieser Ausführungsformen ist eine solche 25 ist und eine Schutzerde an das Gehäuse des Plasma-Anordnung getroffen, daß die Düse mittels zwei brenners angeschlossen ist.

Gummidichtungen in einen fast bis zur Düsenöffnung Dabei ist es vorteilhaft, den Keramikisolator zur

vorgezogenen Düsenhalter eingesetzt ist. Düse und Düsenkappe konzentrisch anzuordnen. Die

Die Gummidichtungen haben dabei die Aufgabe, Düse und insbesondere ihre Austrittsöffnung für den den Kühlwasserraum, der bis an die Düse heran- 30 Plasmastrahl wird dadurch vom Keramikisolator umgeführt ist, einerseits gegen das zugeführte Gas und geben. Gleichzeitig ragt der Keramikisolator über die andererseits gegen die Atmosphäre abzudichten. Für Düsenkappe hinaus.

die elektrische Isolierung der Düsenkappe gegenüber Für die Zwecke einer leichten Auswechselbarkeit der Düse bzw. dem Düsenhalter ist ein entsprechend der Düse und der Düsenkappe ist der Keramikisolageformter Keramikring eingesetzt. Diese Anordnung 35 tor und die Düsenkappe mit je einem Bund versehen, hat den wesentlichen Nachteil, daß auf Grund der Die technisch-ökonomischen Auswirkungen, insphysikalischen Erfordernisse die Düse, der Düsen- besondere der technische Fortschritt der Erfindung, halter, die Düsenkappe und der Keramikring eine bestehen darin, daß ein Plasma-Handbrenner geschafrelativ komplizierte Form aufweisen. Hinzu kommt, fen wurde, mit dem durch seine hohe Leistungsdichte daß die Düse und die Düsenkappe Verschleißteile 40 im Schneidstrahl gefahrlos auch solche Werkstücke sind, d. h. in größerer Stückzahl benötigt werden. bei kleiner Schmelzschnittbreite und hoher Schnitt-Weiterhin kommt der Nachteil hinzu, daß durch die geschwindigkeit wirtschaftlich schmelzgeschnitten Einschaltung des Keramikringes und die damit ver- werden können, die von der Form und/oder den Abbundene Form der Düse und Düsenkappe sowie der messungen her dem Maschinenschnitt nicht zugängerforderlichen Isolierung im Bereich der Düse ver- 45 Hch sind.

hältnismäßig große Abmessungen des Handbrenners An Hand eines Ausführungsbeispieles und der entstehen. Solche Abmessungen haben wiederum den Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erNachteil, daß die Sichtverhältnisse verschlechtert läutert werden. In der Zeichnung zeigt
werden und der Brenner nur in einem kleinen Winkel F i g. 1 eine prinzipielle Schaltungsanordnung,
zur Vertikalen geneigt werden kann, was wiederum 50 F i g. 2 eine Schnittdarstellung im Bereich der Düse für die häufig auftretenden Schrägschnitte von beson- und Düsenkappe des erfindungsgemäßen Plasmaderem Nachteil ist. Schließlich muß noch erwähnt Handbrenners,

werden, daß infolge zu großer Abmessungen beim Fig· 3 eine Ansicht des kompletten Plasma-Einstechen über dem Werkstück das flüssige Material, Handbrenners mit der erfindungsgemäßen Schutzweiches nach oben spritzt, eine große Auffangfläche 55 erdung.

vorfindet, wodurch der Brenner stark verschmutzt In Fig. 1 ist die Schutzschaltung gezeigt. Das Ge-

und beschädigt wird. häuse 6 des Plasma-Handbrenners und damit auch

Die Erfindung hat den Zweck, die Nachteile des die Düsenkappe 5 sind durch eine Schutzleitung 11

Standes der Technik zu vermeiden und einen Plasma- mit dem schutzgeerdeten Gehäuse des Stromversor-

Handbrenner zu schaffen, der die an einen Hand- 60 gungsgerätes 12 verbunden. Die Schutzleitung 11 ist

trenner gestellten Forderungen hinsichtlich des elek- über die Wicklung eines Stromrelais 13 geführt. Eine

irischen Berührungsschutzes erfüllt und auf Grund an einer zweiten Stelle des Gehäuses 6 angeschlossene

ier dadurch möglichen hohen Betriebsspannung eine Hilfsleitung 14 ist über die Wicklung eines Hilfsrelais

lohe Leistungsdichte erreicht. 15 und die Sekundärwicklung eines Kleinspannungs-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Iso- 65 transformators 16 ebenfalls mit Erde verbunden. Der

ation zwischen spannungsführenden Teilen und dem Arbeitskontakt 17 und der Ruhekontakt 18 der Re-

jehäuse so zu gestalten, daß bei leichter Auswechsel- lais 13, 15 sind in Reihe geschaltet und verriegeln

larkeit der Düse sowie deren wirkungsvoller Kühlung das nicht dargestellte Betriebsschütz des Stromversor-

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gungsgerätes 12 derart, daß das Betriebsschütz ausgeschaltet bzw. nicht einschaltbar ist, wenn die Schutzleitung 11 oder die Hilfsleitung 14 unterbrochen sind, d. h., wenn der Erregerstromkreis des Hilfsrelais 15 nicht geschlosen 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 verbunden sein können. Bei einem möglichen Überspringen des Lichtbogens von der Kathode 19 über die Düse 1 nach der Düsenkappe 5, z. B. beim Zünden, erzeugt die Betriebsspannung, die an den Klemmen 20, 21 anliegt, einen hohen Strom über die Schutzleitung 11, das Stromrelais 13 zieht an, öffnet seinen Ruhekontakt 18, und das Betriebsschütz schaltet dadurch die Betriebsspannung aus, wodurch die Düse 1, die Düsenkappe 5 und die Schutzleitung 11 den hohen Strom nur kurzzeitig führen und daher vor Zerstörung geschützt sind.

Fig. 2 zeigt die aus Kupfer bestehende Düse 1, welche in bekannter Weise im Düsenhalter 2 zentriert und durch eine Gummidichtung 3 plangedichtet ist und über eine elastische und spannungsfeste Dichtung 4 gegenüber der Düenkappe 5 elektrisch isoliert ist. Die Düsenkappe 5 ist mittels Gewinde mit dem schutzgeerdeten Gehäuse 6 verbunden. Die Dichtung 4 ist über den Keramikisolator 7 mittels der · Düsenkappe 5 an die Düse 1 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 10 für den Kühlwasserzu- und -rücklauf. Der Keramikisolator 7 dient neben dem thermischen Schutz der Dichtung 4 zur Verlängerung der elektrischen Kriechstrecke sowie als Berührungsschutz der Düsel.

Im Handgriff■ ist, wie Fig. 3 zeigt, das Betätigungselement 22 des Steuerschalters für das Betriebsschütz eingebaut. Dieses Betätigungselement 22 ist bei metallischer 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.

Claims

Patentansprüche:

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 Hilfsrelais (15) und die Sekundärwicklung eines Kleinspannungstransformators (16) angeordnet ist, und daß das Hilfsrelais (15) mit einem Arbeitskontakt (17) versehen ist, der in Reihe mit dem Ruhekontakt (18) geschaltet ist, wobei ein Betriebsschütz des Plasma-Handbrenners über den' Ruhekontakt (18) bei Auftreten eines Kurzschlusses oder durch den Arbeitskontakt (17) bei "Unterbrechung der Schutzleitung (11) oder Hilfsleitung (14) abschaltbar bzw. nicht einschaltbar ist.

2. Plasma-Handbrenner mit Berührungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) mit der Düsenkappe (5) über eine ■ elastische, elektrisch isolierende Dichtung (4) verbunden ist.

3. Plasma-Handbrenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikisolator (7) zur Düse (1) und Düsenkappe (5) konzentrisch angeordnet ist und daß er, die Aus-

. trittsöffnung der Düse (1) einschließend, über die Düsenkappe (5) hinausragt.

4. Plasma-Handbrenner nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikisolator (7) und die Düsenkappe (5) mit je einem Bund versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen