DE1765169B1 - PLASMA GENERATOR WITH MAGNETIC FOCUSING AND WITH ADDITIONAL GAS INLET - Google Patents

PLASMA GENERATOR WITH MAGNETIC FOCUSING AND WITH ADDITIONAL GAS INLET

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DE1765169B1
DE1765169B1 DE19681765169 DE1765169A DE1765169B1 DE 1765169 B1 DE1765169 B1 DE 1765169B1 DE 19681765169 DE19681765169 DE 19681765169 DE 1765169 A DE1765169 A DE 1765169A DE 1765169 B1 DE1765169 B1 DE 1765169B1
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    • 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
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasma- lagen, hauptsächlich wenn sie für chemische Reaktio-The invention relates to a plasma layer, mainly when it is used for chemical reaction

generator mit magnetischer Fokussierung und mit nen eingesetzt werden, mit verhältnismäßig geringemgenerator with magnetic focusing and with nen are used with relatively little

Einlaß von zusätzlichem Gas in eine außerhalb der Wirkungsgrad. Die Anordnung der Elektroden nachAdmission of additional gas into an outside of the efficiency. The arrangement of the electrodes according to

Düse befindliche Zone, wobei sowohl eine Spule, verschiedenen Achsen, die nicht mit jener der DüseNozzle located zone, being both a coil, different axes different from that of the nozzle

durch welche der gesamte Düsenstrom fließt, als auch 5 übereinstimmen können, bedingt eine begrenzte vonthrough which the entire nozzle flow flows, as well as 5 can match, requires a limited of

ein in der Zone des Plasmabogens angeordneter ma- der Düse hervorgerufene Drosselung, so daß sicha throttling caused by the nozzle arranged in the zone of the plasma arc, so that

gnetischer Kern verwendet werden. Dieser Plasma- auch ein geringer Konzentrationsgrad des auf diesemagnetic core can be used. This plasma also has a low degree of concentration on this

generator erzeugt unter Verwendung eines magneti- Weise erzielten thermischen Plasmas ergibt,generator generated using a magnetically obtained thermal plasma results,

sehen Feldes und eines außerhalb einer Düse ein- Solche Generatoren können nicht für Schweißungelassenen Wirbelluftstrahls einen sich innerhalb und io gen, Auftragsschweißungen oder Metallisierungensee box and one outside a nozzle- Such generators can not be used for welders Eddy air jets combine within and io gene, build-up welds or metallizations

außerhalb des Generators drehenden, konzentrierten verwendet werden und sind für besondere Zwecke,are used rotating, concentrated outside the generator and are for special purposes,

Plasmalichtbogen, welcher sowohl für das Schneiden für gewisse chemische Reaktionen bestimmt, wobeiPlasma arc, which is intended both for cutting for certain chemical reactions, whereby

von Metallen als auch für Schweißungen, Auftrags- sie durch einen geringen Wirkungsgrad und durchof metals as well as for welds, application them by a low efficiency and by

schweißungen, Metallisierungen, chemische Reak- einen raschen Verschleiß der Elektroden gekenntionen bei Gleichstrom oder Wechselstromspeisung 15 zeichnet sind.Welding, metallization, chemical reac- a rapid wear of the electrodes is recognized with direct current or alternating current supply 15 are drawn.

eingesetzt werden kann, wobei als ionisierendes Mittel Aufgabe der Erfindung ist es, einen Plasmagenera-Druckluft, Stickstoff oder andere Gasgemische ver- tor der eingangs genannten Art zu schaffen, welche wendet werden. eine erhöhte Stabilisierung des Plasmabogens sowie Es sind zahlreiche Typen von Plasmageneratoren einen konzentrierteren, d.h. feineren Plasmabogen für das Schneiden von Metallen, für Auftragsschwei- 20 aufweist.can be used, as the ionizing agent the object of the invention is to provide a plasma generator compressed air, To create nitrogen or other gas mixtures of the type mentioned at the beginning, which be turned. an increased stabilization of the plasma arc and a more concentrated, i.e. finer, plasma arc for cutting metals, for build-up welding 20.

ßungen oder für Metallisierungen verwendeten Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Plasmageneratoren bekannt, mit oder ohne über- löst, daß zur Erzeugung einer Drehbewegung des tragenen Lichtbogen. Diese Generatoren weisen den Plasmabogens eine zweite Spule und ein zweiter ma-Nachteil auf, daß in Anordnungen mit übertragenem gnetischer Kern vorgesehen sind. Bogen sauerstofffreie Gase verwendet werden müssen 25 Insbesondere wird infolge der Einwirkung eines oder daß gleichzeitig auch ein inertes Gas, wie z. B. von zwei Wicklungen und einigen magnetischen Ker-Argon, als Kathodenschutz erforderlich ist. Aus die- nen erzeugten magnetischen Feldes und infolge der sem Grund sind die bekannten Verfahren für das in eine außerhalb der Düse befindliche Zone erfolgen-Schneiden von Metallen, für Auftragsschweißungen den Einspritzung eines Wirbelluftstrahles die Ver- oder für Metallisierungen weniger wirtschaftlich und 30 wendung der Luft als Ionisierungsgas ermöglicht, erfordern, infolge der geringen Konzentration des wobei eine hohe Konzentration des Plasmabogens Plasmabogens, vor allem beim Schneiden von Metal- erzielt wird, welcher Plasmabogen gleichzeitig auch len, einen höheren Verbrauch elektrischer Energie in eine sowohl im Inneren als auch im Äußeren der und weisen einen geringeren Wirkungsgrad und eine Düse stattfindende Drehung versetzt wird, geringere Leistungsfähigkeit auf. 35 Gleichzeitig mit der Einspritzung eines Luftstrahles Durch die USA.-Patentschrift 3 102 946 ist ferner in eine außerhalb der Düse befindliche Zone können ein Plasmagenerator mit magnetischer Fokussierung auch andere Gase in jedwedem Verhältnis zwecks und mit Einlaß von zusätzlichem Gas bekannt, wobei Erhöhung des Wärmeinhalts (der Enthalpie) in die letzteres in den Düsenraum eingeführt werden soll, Zone des Plasmabogens eingeführt werden, wodurch also nicht in eine außerhalb der Düse befindliche 40 die Leistungsfähigkeit des Verfahrens erheblich erZone im Sinne der Erfindung. Auch die USA.-Patent- höht, der Energieverbrauch herabgesetzt wird und schrift 2 944 140 zeigt einen Plasmagenerator mit die Verwendung von Luft an Stelle anderer Gase die magnetischer Fokussierung. Darüber hinaus sind all- wirtschaftliche Wirksamkeit des Verfahrens erhöht, gemein Plasmageneratoren mit magnetischer Fokus- Der erfindungsgemäße Generator kann in einer sierung bekannt, bei welchen das magnetische Feld 45 Variante auch mit Wechselstrom gespeist werden von Spulen erzeugt wird, die entweder auf dem Gene- unter Verwendung einer einzigen Elektrode und einer ratorgehäuse über der Brennkammer oder am Aus- oder zwei voneinander isolierten Düsen, die auf der gang der Düse angeordnet sind. Diese Geräte weisen geometrischen Achse des Generators angeordnet sind den Nachteil auf, daß infolge der Streuung des ma- und an je eine Phase des Drehstromsystems angnetischen Flusses und da keine Feldverdichter (Feld- 50 geschlossen sind, wobei auch Sauerstoff enthaltende konzentratoren) vorgesehen sind, nur ein geringer Gasgemische verwendet werden können, ohne einen Fokussierungswirkungsgrad erzielt wird und daß, in- Elektrodenverschleiß zu bewirken; infolge der Drefolge der Anordnung der Spule am Ausgang der Düse, hung des Plasmabogens und des unmittelbar in die kein Elektrodenschutz besteht. Plasmabogenzone nach der ersten Düse eingeführten Es sind ebenfalls mit Einphasen-Wechselstrom ge- 55 zusätzlichen Wirbelstromgases arbeitet der Generator speiste Plasmageneratoren bekannt, deren Nachteil in mit einem hohen Wirkungsgrad, der Unbeständigkeit des elektrischen Lichtbogens be- Im nachstehenden werden als Beispiele für die steht, aus welchem Grund im Lichtbogenkreis der Verwirklichung der Erfindung und unter Bezugnahme ständige Einsatz eines Hochfrequenzschwingers mit auf die Zeichnungen zwei Varianten für Gleichstrom-Hochspannungsimpulsen erforderlich ist. Diese Gene- 60 oder für Wechselstromspeisung beschrieben. Es zeigt ratoren belasten das Verteilnetz in asymmetrischer Fig. 1 einen Querschnitt durch den Plasma-Weise und können nicht als Geräte mit übertragenen generator,
Bogen verwendet werden. F i g. 2 eine Seitenansicht aus Richtung C,
ßungen or used for metallizations. According to the invention, this object is achieved by using plasma generators, with or without being able to produce a rotary movement of the arc carried. These generators have a second coil for the plasma arc and a second ma disadvantage that they are provided in arrangements with a transferred magnetic core. Arc oxygen-free gases must be used 25 In particular, as a result of the action of or that at the same time an inert gas, such as B. of two windings and some magnetic Ker-Argon, as cathodic protection is required. From DIE ne n generated magnetic field, and as a result of sem reason, the known method for the in a located outside the nozzle zone effected cutting of metals, for surfacing the injection of a vortex air stream, the esterification or for metallizations are less economical and 30 application of the air as an ionization gas allows require, due to the low concentration of being achieved, a high concentration of the plasma arc plasma arc, particularly in the cutting of Metal, even len which plasma arc at the same time, a higher consumption of electrical energy i n a both internally as well as in The exterior of the and have a lower efficiency and a nozzle is offset, lower efficiency. 35 Simultaneously with the injection of an air jet US Pat. No. 3 102 946 also discloses a plasma generator with magnetic focussing in a zone outside the nozzle, other gases in any ratio for the purpose of admitting additional gas, with an increase in the heat content (the enthalpy) is to be introduced into the latter in the nozzle space, the zone of the plasma arc is to be introduced, which means that the performance of the method is not significantly increased in a zone outside the nozzle within the meaning of the invention. The USA patent also increases, energy consumption is reduced, and writing 2 944 140 shows a plasma generator with magnetic focusing using air instead of other gases. In addition, the general economic effectiveness of the method is increased, common plasma generators with magnetic focus. The generator according to the invention can be known in a version in which the magnetic field 45 variant is also fed with alternating current is generated by coils that are either on the gene Use of a single electrode and a rator housing above the combustion chamber or at the outlet or two nozzles isolated from one another, which are arranged on the aisle of the nozzle. These devices have the geometrical axis of the generator are arranged, the disadvantage that due to the scattering of the ma and one phase each of the three-phase system angnetic flow and because no field compressors (field 50 are closed, with oxygen-containing concentrators) are only provided a small gas mixture can be used without achieving focusing efficiency and causing in-electrode wear; as a result of the rotational sequence of the arrangement of the coil at the exit of the nozzle, hung of the plasma arc and directly in which there is no electrode protection. Plasma arc zone introduced after the first nozzle There are also known plasma generators fed with single-phase alternating current, the generator works with additional eddy current gas which reason in the arc circuit of the implementation of the invention and with reference to constant use of a high frequency oscillator with two variants for direct current high voltage pulses on the drawings is required. These genes- 60 or described for AC power supply. It shows rators load the distribution network in asymmetrical Fig. 1 a cross section through the plasma way and can not be used as devices with transmitted generator,
Arch can be used. F i g. 2 a side view from direction C,

Die Drehstromplasmageneratoren erfordern die Fig. 3 einen Schnitt entlang ^4-vl,The three-phase plasma generators require Fig. 3 a section along ^ 4-vl,

Verwendung von zwei oder drei Elektroden, aus wel- 65 F i g. 4 einen Schnitt entlang B-B, Use of two or three electrodes, from wel- 65 F i g. 4 a section along BB,

ehern Grund das verwendete Gas sauerstofffrei sein F i g. 5 einen Schnitt entlang D-D, For a simple reason the gas used must be free of oxygen F i g. 5 a section along DD,

muß und das erzielte Plasma nur einen geringen Ioni- F i g. 6 ein Betriebsschema für Wechselstrom-must and the plasma achieved only a low ionic F i g. 6 an operating diagram for alternating current

sierungsgrad aufweist. Ferner arbeiten solche An- speisung.has a degree of sizing. Such feeds also work.

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Der erfindungsgemäße Generator erzeugt zwischen bei den klassischen Plasmageneratoren üblich ist, dieThe generator according to the invention generates between the conventional plasma generators that

einer Wolframelektrode 1 und einer Düse 2, die aus diesem Grund eine größere Gasdurchflußmengea tungsten electrode 1 and a nozzle 2, which for this reason a larger gas flow rate

gegenseitig durch einen keramischen Isolator 3 und benötigen.mutually through a ceramic insulator 3 and need.

einen Textolitisolator 4 elektrisch isoliert sind, einen Die Wechselwirkung zwischen den zwei magnetielektrischen Lichtbogen. Die Luft (oder jedwedes 5 sehen Feldern und den elektrischen Teilchen dera textile isolator 4 are electrically isolated, a The interaction between the two magneto-electric Electric arc. The air (or anything else) see fields and the electrical particles of the

andere Gasgemisch) Qp wird durch einen Stutzen 5 Lichtbogenzone bewirkt nicht nur die obenerwähnteother gas mixture) Qp is caused by a nozzle 5 arc zone not only the above-mentioned

in eine Ausgleichkammer 6 eingeführt. Konzentrierung des elektrischen Lichtbogens, son-introduced into a compensation chamber 6. Concentration of the electric arc, but

Unter Verwendung schraubenförmiger, im oberen dem sie verursacht ferner, daß der elektrische Licht-Teil eines Elektrodenhalters Ta vorgesehener Kanäle bogen seine Lage in der geometrischen Achse desUsing helical channels provided in the upper which it also causes the electrical light part of an electrode holder Ta bent its location in the geometrical axis of the

6 a wird das Gas in eine Dreh-Wirbelbewegung ver- io Generators beibehält, und zwar sowohl innerhalb setzt, deren Geschwindigkeit um so größer ist, je klei- als auch außerhalb der Düse, nachdem der Strahl ner der Durchmesser des unteren Kegels des Elek- schon die Düse verlassen hat, was in wesentlicher trodenhalters ist. Weise zum Eindringen des Strahls in das zu bearbei- 6 a , the gas is maintained in a rotating vortex movement compared to the generator, both inside, the speed of which is greater, the smaller, as well as outside the nozzle, after the jet ner the diameter of the lower cone of the elec- has already left the nozzle, which is an essential part of the electrode holder. Way to penetrate the beam into the machin-

Nach einem Höchstwert der Geschwindigkeit, der tende Metall beiträgt, ohne daß zu diesem Zwecke am unteren Ende im Raum zwischen dem kerami- 15 noch mechanische Maßnahmen für die ZentrierungAfter a maximum of speed, the metal contributes without having to do this at the lower end in the space between the ceramic 15 mechanical measures for centering

sehen Isolator 3 und dem Kegel des Elektrodenhalters der Elektrode oder für die Zentrierung der Düsesee insulator 3 and the cone of the electrode holder of the electrode or for centering the nozzle

7 b erreicht wird, folgt eine adiabatische Entspannung in bezug auf die Generatorachse erforderlich in der Zone der Düse 2. Infolge der Drehung einer- wären.7 b is reached, an adiabatic relaxation follows with respect to the generator axis required in the zone of the nozzle 2. As a result of the rotation of a would.

seits der Luft und vor allem auch des Lichtbogens, Die Elektrode 1 wird in gründlicher Weise sowohlon the part of the air and especially the arc, the electrode 1 is both in a thorough manner

dessen Drehung durch das von einer Spule 8 erzeugte 20 von dem eine Wirbelbewegung ausführenden Gasits rotation by the generated by a coil 8 20 of the vortex movement executing gas

magnetische Feld bewirkt wird, wobei über dieses von als auch von dem Kühlwasser gekühlt, wobei dasmagnetic field is effected, which is cooled by as well as by the cooling water, the

einem Kern 9 konzentrierte Feld ein zweites von den Kühlwasser in den Elektrodenhalter 7 α durch einena core 9 concentrated a second of the cooling water in the electrode holder 7 α through a field

Windungen 10 und einem Kern 11 erzeugtes Feld Stutzen 14 eingeführt und durch einen anderen Stut-Windings 10 and a core 11 generated field nozzle 14 introduced and through another Stut-

überlagert ist, wird in der Zone der Elektrode ein zen 15 wieder entfernt wird (Fig. 3). Durch den glei-is superimposed, a zen 15 is removed again in the zone of the electrode (Fig. 3). By the same

hohes Vakuum erzeugt, welches einen Oxidations- 25 chen Stutzen 15 wird auch der Generator über einhigh vacuum is generated, which is an oxidation nozzle 15 is also the generator via a

schutz der Elektrode bewirkt. in die Wasserröhre 17 eingeführtes Kabel 16 mit elek-protection of the electrode. in the water pipe 17 inserted cable 16 with electrical

Infolge der Drehung des Plasmabogens und des frischer Energie gespeist (Fig.5). Infolge der kegeli-Plasmastrahls sowie unter der Einwirkung des kräfti- gen Ausbildung des unteren Teiles des Elektrodengen magnetischen Feldes, der in der äußeren Zone halters Ib (F i g. 1) wird die Wolframelektrode bis von den Windungen 10, durch welche der Gesamt- 30 zum Stand des Kathodenflecks gekühlt und ist auf strom der Düse fließt, erzeugt wird, entsteht auch diese Weise auch gegen die Oxydierung geschützt, außerhalb der Düse ein Unterdruck. In diesen Unter- Da demgemäß die Oxydationswirkung nur geringdruckkegel wird durch einen Stutzen 12 ein Luftstrahl fügig ist und da einerseits im Arbeitsgas (als welches oder ein Strahl eines jedweden anderen Gasgemisches auch Luft verwendet werden kann) ein Unterdruck (Metangas, Wasserstoff usw.) eingespritzt, wobei in- 35 besteht und andererseits eine gründliche Kühlung des folge der Einwirkung der in der Düse 2 im Raum Elektrodenhalters stattfindet, ist der erfindungszwischen der Düse und einem Kupferring 13 vor- gemäße Generator mit schraubenförmigen, zwischen gesehenen schraubenförmigen Kanäle α der Luft- den Isolatoren 3 und 4 und einem Teil 18 der Düse bzw. Gasstrahl in eine wirbelnde Bewegung versetzt vorgesehenen Kanälen b für die Entfernung eines wird. Durch die Überlagerung der Einwirkungen 40 Teiles der Gasmenge Qp versehen,
einerseits des kräftigen amagnetischen Feldes der Das aus dem Entladungsraum von einem Ejektor Brennkammer, welches Feld von den Windungen 10 19 abgesaugte Gas QE wird, bevor es für die Ionisieerzeugt und von dem Kern 11 konzentriert wird, und rung eingesetzt wird, wieder durch den Stutzen 12 in andererseits des Wirbelluftstrahles (bzw. Wirbelgas- den unteren Teil eingeführt, zusammen mit der aus Strahles) wird der elektrische Lichtbogen in wesent- 45 dem Außenraum eingeführten Luft Qs (oder dem licher Weise zwischen der Elektrode 1 und dem zu entsprechenden Gasgemisch), und trägt auf diese bearbeitenden Werkstück P konzentriert. Weise sowohl zu einer zusätzlichen Kühlung der
As a result of the rotation of the plasma arc and the fresh energy fed (Fig.5). As a result of the kegeli plasma jet and under the influence of the strong formation of the lower part of the electrode gene magnetic field, the holder Ib in the outer zone (Fig. 1), the tungsten electrode is up from the windings 10, through which the overall 30 to the level of the cathode spot and is cooled to the current of the nozzle flows, is generated, this is also protected against oxidation, a negative pressure outside the nozzle. In this low pressure cone, an air jet is compliant through a nozzle 12 and there is a negative pressure (metane gas, hydrogen, etc.) injected into the working gas (which can be used as a jet of any other gas mixture, including air) The generator provided between the nozzle and a copper ring 13 and with helical, helical channels α of the air ends seen between the nozzle 2 in the electrode holder space on the other hand, is a thorough cooling Isolators 3 and 4 and a part 18 of the nozzle or gas jet set in a whirling motion provided channels b for the removal of a. Provided by the superposition of the actions 40 part of the gas quantity Qp,
on the one hand the strong non-magnetic field of the gas QE extracted from the discharge space of an ejector combustion chamber, which field is sucked off by the windings 10 19 before it is generated for the ionization and concentrated by the core 11, and again through the nozzle 12 on the other hand of the vortex air jet (or the lower part of the vortex gas, together with that of the jet), the electric arc is generated in the air Qs introduced into the outside space (or between the electrode 1 and the corresponding gas mixture), and carries concentrated on this workpiece P to be machined. Way both to an additional cooling of the

Ferner bewirkt die äußerst hohe Drehgeschwindig- Düse 2 bei als auch zur Konzentration des Lichtkeit des elektrischen Lichtbogens und des Plasma- bogens außerhalb der Düse, ferner zur Drehbewegung Strahles, welche auch die neutralen Gasteilchen in den 50 des Lichtbogens und schließlich zur Erhöhung der gesamten Raum der elektrischen Entladung mitreißt, Enthalpie des Plasmas nach deren Austritt aus der eine Erhöhung des Vakuums in der Elektrodenzone, Düse.Furthermore, the extremely high Drehgeschwindig- nozzle 2 causes as well as the concentration of the light the electric arc and the plasma arc outside the nozzle, as well as the rotary movement Beam, which also contains the neutral gas particles in the 50 of the arc and ultimately to increase the enthalpy of the plasma after its exit from the an increase in the vacuum in the electrode zone, nozzle.

wodurch ein Oxidationsschutz der Elektrode erzielt Durch den Stutzen 19 α des Ejektors 19 wird Gaswird, gemisch (oder Luft) unter Druck Qs eingeführt, wel-whereby a protection against oxidation of the electrode obtained by the nozzle 19 of the ejector 19 is α gas is a mixture (or air) introduced under pressure Qs, WEL

Die wechselseitige Einwirkung der einerseits von 55 eher eine Depression in der Kammer des Ejektors 19 den Windungen des unteren Generatorteils erzeugten erschafft. Die Kammer des Ejektors, welche nach der elektromagnetischen Kräfte, andererseits der von der Depression mit den Kanälen b anstoßend ist, saugt Wirbelbewegung der äußeren Luft hervorgerufenen einen Teil der durch den Stutzen 5 eingeführten Gasmechanischen Kräfte bewirkt, daß der elektrische menge Qp auf. Das aufgesaugte Gas QE dringt aus Lichtbogen auch außerhalb der Düse seine Dreh- 60 der Kammer des Ejektors 19 in den Stutzen 12 ein, bewegung beibehält und in der geometrischen Achse wo es sich mit dem Gasgemisch (oder der Luft) Qs des Generators verbleibt. vermischt. Infolge des kegelförmigen InnenraumesThe mutual action of the one hand creates a depression in the chamber of the ejector 19, the windings of the lower part of the generator. The chamber of the ejector, which, after the electromagnetic forces, on the other hand that of the depression, is in contact with the channels b , sucks the vortex movement of the external air caused by part of the gas-mechanical forces introduced through the nozzle 5, which causes the electrical quantity Qp to be absorbed. The absorbed gas QE penetrates from the arc outside the nozzle, its rotary 60 the chamber of the ejector 19 into the nozzle 12, maintains movement and in the geometric axis where it remains with the gas mixture (or the air) Qs of the generator. mixed. As a result of the conical interior

Diese Drehbewegung des Lichtbogens bewirkt fer- des Stutzens 19 α wird die Geschwindigkeit des Gasner, daß die Teilchen der äußeren Zonen des Licht- gemisches (oder der Luft) Qs vergrößert, und desbogens über eine hohe kinetische Energie verfügen, 65 wegen bildet sich in der Kammer des Ejektors 19 was eine wesentliche Beseitigung des erschmolzenen eine Depression. Das Gasgemisch, welches aus Gas Metalls aus der Trennzone bewirkt, ohne zu diesem QE und dem Gasgemisch (oder Luft) Qs resultiert, Zweck einen axialen Gasstrahl einzusetzen, wie dies wird durch den Stutzen 12 in den zwischen derThis rotational movement causes the arc FER of the connection piece 19 α is the speed of the Gasner that the particles of the outer zones increases the light mixture (or air) Qs, and desbogens have a high kinetic energy, 65 for forming in the Chamber of the ejector 19 what a substantial elimination of the melted a depression. The gas mixture, which results from gas of metal from the separation zone without resulting in this QE and the gas mixture (or air) Qs , is intended to use an axial gas jet, as is done through the nozzle 12 in the between the

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Düse 2 und dem Kupferring 13 befindlichen Ka- Der erfindungsgemäße Generator ermöglicht das nälen α eingeführt. Zünden und den stabilen Bestand eines elektrischen Die Düse wird in unmittelbarer Weise von dem Lichtbogens c zwischen einer Elektrode 29 und einer durch die Stutzen 20 und 21 fließenden Wasser ge- Düse 30 (F i g. 6), ferner eines elektrischen Lichtkühlt (F i g. 4). 5 bogens d zwischen der Elektrode 29 und der Düse 31 Für die Versorgung mit elektrischer Energie ist und schließlich eines Lichtbogens e zwischen den das Kabel 22 (F i g. 1) vorgesehen, ferner das Zwi- Düsen 30 und 31, wobei die erwähnten Lichtbogen schenstück 23 α und die nichtisolierten Kupferband- in der Reihenfolge der Phasen auftreten und ein Windungen der in Reihe geschalteten Spulenwick- gleicher Sinn der Lichtbogenströme durch die Polung 10. Die Windungen der Spule 10 werden ver- io tentiale der Elektroden bzw. der zwei Düsen bemittels der Schraube 23 b mit dem Teil 18 der Düse stimmt wird. Infolge der Drehung der Lichtbogen verbunden. und der großen Geschwindigkeit der Gasströmung Für die Abdichtung der Düse sind die Dichtungen findet eine ständige Änderung des Düsenanodenflecks 24 und 25 vorgesehen, welche durch den Kern 11 statt, während die Lage des Kathodenflecks auf der durch Verschraubung gegen den Körper 18 fest- 15 Elektrode 29 unverändert beibehalten wird und die gezogen werden. Elektronenemission bewirkt, wobei, solange das Po-Für die Abdichtung zwischen den zwei Teilen des tential der Elektrode negativer als jenes der zwei Elektrodenhalters 7 a, 7 b sind Gummidichtungen 26 Düsen ist, auch eine Beschleunigung der Elektronen und 27 vorgesehen, welche mit der Schraubenmutter in der ionisierten Zone der beiden Lichtbogen c 28 angezogen werden. Da die Abnutzung der Elek- ao und d stattfindet und folglich auch der Bestand der trode äußerst geringfügig ist, sind keinerlei diesbezüg- entsprechenden Ströme ermöglicht wird, liehe Vorschubvorrichtungen erforderlich. Da eine Die ausgiebige Kühlung der zwei Düsen, die auch kalibrierte Elektrode verwendet wird, kann diese in durch die Drehung der zwei Lichtbogen begünstigt der gewünschten Lage nur durch Druckklemmung in ist, verhindert eine Beschädigung der Düsen, dem zu diesem Zweck im unteren Teil des Elektro- 35 Die Einwirkungen der elektromagnetischen Dredenhalters vorgesehenen Sitz beibehalten werden. hung sowie jener des in der Elektrodenzone und der Falls der Plasmagenerator für Schweißverbmdun- Zone der ersten Düse erzeugten Vakuums sind ähngen oder für Auftragsschweißungen bestimmt ist, wird lieh jener der bei dem Beispiel der ersten Variante an Stelle der Elektrode ein Schweißdraht verwendet, angeführten.Nozzle 2 and the copper ring 13 located ca The generator according to the invention allows the nälen α introduced. Ignition and the stable existence of an electric The nozzle is cooled in a direct manner by the arc c between an electrode 29 and a water flowing through the nozzles 20 and 21 g. 4). 5 arc d between the electrode 29 and the nozzle 31 For the supply of electrical energy and finally an arc e between the cable 22 (FIG. 1) is provided, furthermore the intermediate nozzles 30 and 31, the mentioned arcs between piece 23 α and the non-insulated copper tape - occur in the order of the phases and one turns of the series-connected coil windings - the same sense of the arc currents through the polarity 10. The turns of the coil 10 are verio potentials of the electrodes or the two nozzles the screw 23 b is correct with the part 18 of the nozzle. Connected as a result of the rotation of the arc. and the high speed of the gas flow For the sealing of the nozzle, the seals are provided with a constant change of the nozzle anode spot 24 and 25, which takes place through the core 11, while the position of the cathode spot on the electrode 29 is fixed by screwing against the body 18 is kept unchanged and which are drawn. Electron emission causes, whereby as long as the po- For the sealing between the two parts of the tential of the electrode is more negative than that of the two electrode holders 7 a, 7 b , rubber seals 26 nozzles are also an acceleration of the electrons and 27 are provided, which with the screw nut in the ionized zone of the two arcs c 28 are attracted. Since the wear of the elec- ao and d takes place and consequently the existence of the trode is extremely small, no diesbezüg- respective currents Liehe feed devices is made possible, is required. Since an extensive cooling of the two nozzles, which is also used with a calibrated electrode, this can be favored by the rotation of the two arcs in the desired position only through pressure clamping, preventing damage to the nozzles, which for this purpose is in the lower part of the electric - 35 The effects of the electromagnetic dredge holder provided seat are maintained. If the vacuum generated in the electrode zone and the plasma generator for welding connection zone of the first nozzle are similar or intended for build-up welding, the example of the first variant uses a welding wire instead of the electrode.

der von außen in eine Vorschubbewegung versetzt 30 Auf Grund dieser Überlegungen ist ersichtlich, daß wird. im zweiten Beispiel der Verwirklichung der Erfin-Dies wird durch die von den zwei magnetischen dung die Düsen 30 und 31 nacheinander als Katho-Feldern bewirkte elektromagnetische Zentrierung des den arbeiten können, ohne dabei Beschädigungen zu Lichtbogens und des Plasmastrahles ermöglicht. erleiden, und derart einen ständigen, stabilen Bestand Der Wirkungsgrad der Schweißarbeiten oder der 35 der Lichtbogen ermöglichen. Da durch die in Reihe Auftragsschweißungen wird auch durch die Drehung geschaltete Spule 32 bzw. 33 der Strom der entspredes oberen Teiles des Lichtbogens in der Kathoden- chenden Düse fließt, ändert sich gleichzeitig mit der zone wesentlich erhöht, wobei die obenerwähnte Richtung des Stromes auch die Richtung des magne-Drehung, als Auswirkung des Feldes der in Reihe tischen Feldes, so daß die Wechselwirkung zwischen geschalteten Spule, im entgegengesetzten Sinne jener 40 magnetischem Feld und elektrischem Lichtbogen die innerhalb der Düse vor sich gehenden Drehung er- Beibehaltung des gleichen Drehsinnes des Lichtfolgt. ' bogens bewirkt.which is set in a feed motion from the outside. On the basis of these considerations it can be seen that will. In the second example of the realization of the invention, the nozzles 30 and 31 are successively called catho fields by the two magnetic dung caused electromagnetic centering of the can work without causing damage Arc and plasma jet allows. suffer, and such a permanent, stable existence The efficiency of the welding work or the 35 allow the arc. Because through the in series During build-up welds, the current of the corresponding coil 32 or 33 is also switched by the rotation The upper part of the arc flowing in the cathode-end nozzle changes simultaneously with the zone significantly increased, the above-mentioned direction of the current also being the direction of the magne-rotation, as an effect of the field of the in series tables field, so that the interaction between switched coil, in the opposite sense of the magnetic field and the electric arc Rotation taking place within the nozzle maintains the same direction of rotation of the light. 'bogens causes.

Diese zwei im entgegengesetzten Sinne vor sich Der den zwei Beispielen für die VerwirklichungThese two in the opposite sense of the two examples of realization

gehenden Drehungen, einerseits des Lichtbogens der Erfindung entsprechende Generator weist fol-going rotations, on the one hand the arc of the invention corresponding generator has fol-

innerhalb der Düse und des Plasmastrahles außer- 45 gende Vorteile auf:45 advantages within the nozzle and the plasma jet:

halb der Düse, und auch jene des Gases innerhalb Infolge der Konzentrierung des Lichtbogens und und außerhalb der Düse bewirken einen Wärme- dessen innerhalb und außerhalb der Düse stattfindenaustausch sehr hohen Wirkungsgrades, was dazu bei- den Drehung in einem der Gasströmung entgegenträgt, daß die gesamte eingeführte Gasmenge ioni- gesetztem Sinne wird ein sehr hoher Wirkungsgrad siert wird. 50 und eine sehr große Leistungsfähigkeit des Genera-half of the nozzle, and also those of the gas inside as a result of the concentration of the arc and and outside the nozzle cause heat to be exchanged inside and outside the nozzle very high efficiency, which counteracts both rotation in one of the gas flow, that the entire amount of gas introduced is ionized in the sense of a very high efficiency is sated. 50 and a very high capacity of the general

Bei der Verwendung des Generators für Metalli- tors erzielt.Achieved when using the generator for metallizer.

sierungen wird das Metall- oder das keramische Pul- Infolge der Drehung des Lichtbogens und des Gasver gleichzeitig mit dem Arbeitsgas durch den Stut- Strahles und infolge des dadurch in der Kathodenzen 12 eingeführt. In diesem Fall werden die auf der zone erzeugten Vakuums durch die teilweise EntAußenwand der Düse 2 angeordneten Kanäle nach 55 fernung einer Gasmenge in der Höhe der Elektrode, den Erzeugenden des Kegels ausgerichtet. In allen ohne daß diese Gasmenge durch den Düsenkanal Fällen kann der Generator mit oder ohne übertra- strömt, kann der Generator als Arbeitsgas Luft oder genen Bogen arbeiten. Gasgemische mit hohem Sauerstoffgehalt verwenden, Infolge der äußerst großen Drehgeschwindigkeit ohne träge Gase für den Kathodenschutz zu erfordes Gases und der durch die außerhalb der Düse 60 dem, wobei die Wiedergewinnung des Arbeitsgases stattfindenden Drehung des Plasmastrahles und des durch dessen Wiedereinführung in die außerhalb der elektrischen Lichtbogens bewirkte Kühlung der Düse befindliche Entladungszone zur Wirtschaftlich-Düse 2 kann der erfindungsgemäße Generator auch keit des Schneid-, Schweiß- oder Metallisierungsvorin Wechselstrom-Ein- und Mehrphasensystemen ver- gangs beiträgt.As a result of the rotation of the arc and the gas, the metal or ceramic powder becomes the same simultaneously with the working gas through the Stut beam and as a result of this in the cathode 12 introduced. In this case, the vacuum created on the zone is partially removed by the outer wall the nozzle 2 arranged channels after removal of a quantity of gas at the level of the electrode, aligned with the generatrix of the cone. In all without this amount of gas through the nozzle channel In some cases the generator can with or without overflow, the generator can use air or as the working gas work your bow. Use gas mixtures with a high oxygen content, due to the extremely high speed of rotation without the need for inert gases for cathodic protection Gas and the through the outside of the nozzle 60 the, whereby the recovery of the working gas taking place rotation of the plasma jet and by reintroducing it into the outside of the electric arc caused cooling of the nozzle located discharge zone to the economic nozzle 2, the generator according to the invention can also be used for cutting, welding or metallization AC single and multi-phase systems have contributed in the past.

wendet werden. Im nachstehenden wird nun ein zwei- 65 Durch die Verwendung einer Gasmenge für diebe turned. In the following a two- 65 By using a quantity of gas for the

tes Beispiel für die Verwirklichung der Erfindung Kühlung der Elektrode und durch das zur gleichentes example for the implementation of the invention cooling of the electrode and by the same

beschrieben, für den Fall einer Wechselstrom-Spei- Zeit erzeugte hohe Vakuum in der Kathodenzonedescribed, in the case of an alternating current storage time, high vacuum generated in the cathode zone

sung. sowie durch die Wiederverwendung der gleichensung. as well as by reusing the same

Gasmenge außerhalb der Düse, wo die gleiche Kühlung und der gleiche Unterdruck bewirkt wird, kann der Kühlwasserbedarf teilweise herabgesetzt oder es kann gänzlich darauf verzichtet werden.Amount of gas outside the nozzle, where the same cooling and the same negative pressure is effected, can the cooling water requirement is partially reduced or it can be dispensed with entirely.

Die Einführung von Gasgemengen außerhalb der Düse, in jedwedem Verhältnis, zur Erhöhung der Enthalpie des Plasmabogens bzw. durch die Abgabe der gespeicherten Energie in die Schneid-, Schweißoder Metallisierungszone ermöglicht außer einer Erhöhung des Wirkungsgrades auch ein viel besseres Eindringen in das Grundmetall bzw. ermöglicht beim Schneiden von Metallen die Verwendung des Generators für das Schneiden von Blechen größerer Dicke.The introduction of gas mixtures outside the nozzle, in whatever proportion, to increase the Enthalpy of the plasma arc or by releasing the stored energy into the cutting, welding or In addition to increasing the efficiency, the metallization zone also enables a much better one Penetration into the base metal or enables the generator to be used when cutting metals for cutting sheet metal of greater thickness.

Durch die Einführung von Gasgemischen in eine außerhalb der Düse befindliche Zone und durch die vermittels einer in Reihe geschaltenen Spule bewirkte elektromagnetische Drehung des außerhalb der Düse befindlichen Lichtbogens werden ein Unterdruck erzeugt und eine intensive örtliche Kühlung der Düse erzielt, und es wird ferner eine ausgeprägte Konzentration des Lichtbogens herbeigeführt.By introducing gas mixtures into and through a zone outside the nozzle the electromagnetic rotation of the outside by means of a series-connected coil The arc located in the nozzle creates a negative pressure and intensive local cooling achieved by the nozzle, and a pronounced concentration of the arc is also brought about.

Durch die Verwendung der in Reihe geschalteten Spule wird bei der Verwendung der Anordnung mit übertragenen Bogen die Möglichkeit der Bildung eines sekundären Bogens zwischen Düse und Platte vollkommen ausgeschlossen.By using the series-connected coil, when using the arrangement with transferred arc the possibility of the formation of a secondary arc between the nozzle and the plate completely excluded.

Der Generator kann auch mit Ein- oder Zweiphasen- oder mit Drehstrom betrieben werden.The generator can also be operated with one or two-phase or three-phase current.

Der Generator kann bei Verwendung des jeweils entsprechenden Gasgemisches, ohne jede Konstruktionsänderung, sowohl für Schweißungen als auch für Metallisierungen oder für Auftragsschweißungen verwendet werden.When using the appropriate gas mixture, the generator can be used without any design changes, for welds as well as for metallization or for build-up welds be used.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Plasmagenerator mit magnetischer Fokussierung und mit Einlaß von zusätzlichem Gas in eine außerhalb der Düse befindliche Zone, wobei sowohl eine Spule, durch welche der gesamte Düsenstrom fließt, als auch ein in der Zone des Plasmabogens angeordneter magnetischer Kern verwendet werden, dadurchgekennzeich-1. Plasma generator with magnetic focus and with inlet of additional gas in a zone outside the nozzle, with both a coil through which the entire nozzle flow flows, as well as a magnetic core arranged in the zone of the plasma arc are used, characterized by ' net, daß zur Erzeugung einer Drehbewegung des Plasmabogens eine zweite Spule (8) und ein zweiter magnetischer Kern (9) vorgesehen sind.'Net that to generate a rotary movement of the plasma arc, a second coil (8) and a second magnetic core (9) are provided. 2. Plasmagenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen so geschaltet sind, daß die Drehung des außerhalb der Düse (2) befindlichen Lichtbogens und des Gasstrahles im entgegengesetzten Sinn zu derjenigen des außerhalb der Düse eingeführten Gases erfolgt, welches durch schraubenförmige oder gerade Kanäle, die auf der Seitenfläche der Düse und eines Kupfer- bzw. Spannringes (13) vorgesehen sind, eingeführt wird, so daß durch die Drehung ein Unterdruck in der die Düse umgebenden Zone auftritt.2. Plasma generator according to claim 1, characterized in that the coils are connected so that the rotation of the arc outside the nozzle (2) and the gas jet in the opposite sense to that of the gas introduced outside the nozzle, which through helical or straight channels that are on the side face of the nozzle and one Copper or clamping ring (13) are provided, is introduced so that a Negative pressure occurs in the zone surrounding the nozzle. 3. Plasmagenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kühlung und die Erzeugung eines Vakuums in der Umgebung der Elektrode (1) die teilweise Entfernung der Gasmengen (Qp) infolge des Aufsaugens eines Teiles dieses Gases (QE) durch den Ejektor (19) benutzt wird; das aufgesaugte Gas (QE) mit dem Gasgemisch (oder Luft) (Qs), welches unter Druck im Ejektor durch den Stutzen (19 α) eingeführt ist, in den Stutzen (12) eingemischt ist und deswegen eine Depression in der Kammer des Ejektors erscheint; durch den Stutzen (12) das resultierte Gasgemisch vom Ejektor (19) in dem Raum mit schraubenförmigen Kanälen (a) zwischen der Düse (2) und dem Kupferring (13) eingeführt wird, und dadurch in der Umgebung der Düse (2) eine zusätzliche Kühlung und ein Vakuum und Konzentration des Lichtbogens in der Zone zwischen der Frontalfläche der Düse (2) und dem Kupferring (13) erscheinen und die zwischen den Isolatoren (3) und dem magnetischen Kern (9) bzw. den Isolatoren (4) und Teil (18) der Düse (2) vorgesehenen schraubenförmigen Kanäle (b) eine teilweise Entfernung der Gasmengen (Qp) gestatten.3. Plasma generator according to claim 1 or 2, characterized in that for the cooling and the generation of a vacuum in the vicinity of the electrode (1) the partial removal of the gas quantities (Qp) as a result of the suction of part of this gas (QE) through the ejector (19) is used; the sucked gas (QE) with the gas mixture (or air) (Qs), which is introduced under pressure in the ejector through the nozzle (19 α), is mixed into the nozzle (12) and therefore a depression appears in the chamber of the ejector ; through the nozzle (12) the resulting gas mixture from the ejector (19) is introduced into the space with helical channels (a) between the nozzle (2) and the copper ring (13), and thereby an additional one in the vicinity of the nozzle (2) Cooling and a vacuum and concentration of the arc appear in the zone between the frontal surface of the nozzle (2) and the copper ring (13) and that between the insulators (3) and the magnetic core (9) or the insulators (4) and part (18) of the nozzle (2) provided helical channels (b) allow a partial removal of the gas quantities (Qp) . 4. Plasmagenerator nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speisung mit Drehstrom zwei Düsen (30,31) an zwei Phasen (S, T) angeschlossen sind, während an die dritte Phase (R) die Elektrode (29) angeschlossen ist.4. Plasma generator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that when fed with three-phase current, two nozzles (30, 31) are connected to two phases (S, T) , while the electrode (29) is connected to the third phase (R) connected. 5. Plasmagenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung chemischer Reaktionen bei sehr hohen Temperaturen bei einer Drehstromspeisung das Reaktionsgas in den Raum zwischen den Düsen (30,31) eingeführt wird.5. Plasma generator according to claim 4, characterized in that to achieve chemical Reactions at very high temperatures with a three-phase current feed into the reaction gas Space between the nozzles (30,31) is introduced. 6. Plasmagenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung für Metallisierungen das Metallpulver zusammen mit dem Gasgemenge durch einen Ejektor (19) eingeführt wird, während für die Verwendung für Schweißungen und Auftragsschweißungen der entsprechende Draht in den Kanal des Elektrodenhalters (7 a, 7 b) an Stelle der Elektrode (29) eingeführt wird.6. Plasma generator according to one of claims 1 to 5, characterized in that when used for metallizations, the metal powder is introduced together with the gas mixture through an ejector (19), while for use for welds and build-up welds, the corresponding wire is in the channel of the Electrode holder (7 a, 7 b ) is inserted in place of the electrode (29). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings COPY 109 535/127COPY 109 535/127
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3725633A (en) * 1971-01-08 1973-04-03 Westinghouse Electric Corp Corpuscular beam in the atmosphere
NL151923B (en) * 1972-12-01 1977-01-17 Schelde Nv PLASMATOORTS FOR FORMING A CIRCULAR WELD BETWEEN TWO WORKPIECES.
US3927337A (en) * 1974-04-05 1975-12-16 Reynolds Metals Co Magneto hydrodynamic generator
US3940641A (en) * 1974-04-05 1976-02-24 Reynolds Metals Company Plasma jet electrode for magnetohydrodynamic generators
US4194106A (en) * 1975-01-27 1980-03-18 Secheron Soudure S.A. Methods and devices for cutting, eroding, welding and depositing metallic and non-metallic materials by means of an electric arc
US3976852A (en) * 1975-08-20 1976-08-24 Chemetron Corporation Welding torch
DE2862315D1 (en) * 1977-12-20 1983-10-13 Nat Res Dev Electric arc apparatus and method for treating a flow of material by an electric arc
FR2527891A1 (en) * 1982-05-28 1983-12-02 Innovations Sous Marines Et Plasma gun with electrode cooling rings - useful underwater for cutting, welding or build-up welding
SE447461B (en) * 1985-04-25 1986-11-17 Npk Za Kontrolno Zavaratschni COMPOSITION NOZZLE COVER
JP2523000B2 (en) * 1988-10-20 1996-08-07 株式会社小松製作所 Plate material processing method for plasma cutting machine and plasma torch
JPH03138084A (en) * 1989-10-23 1991-06-12 Brother Ind Ltd Plasma cutting device
US5852927A (en) * 1995-08-15 1998-12-29 Cohn; Daniel R. Integrated plasmatron-turbine system for the production and utilization of hydrogen-rich gas
US5773787A (en) * 1996-08-28 1998-06-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Plasma-gun voltage generator
US5887554A (en) * 1996-01-19 1999-03-30 Cohn; Daniel R. Rapid response plasma fuel converter systems
US5767627A (en) * 1997-01-09 1998-06-16 Trusi Technologies, Llc Plasma generation and plasma processing of materials
US6398823B1 (en) 1999-12-07 2002-06-04 Tru-Si Technologies, Inc. Dynamic break for non-contact wafer holder
US6402843B1 (en) 1999-12-07 2002-06-11 Trusi Technologies, Llc Non-contact workpiece holder
US6203661B1 (en) 1999-12-07 2001-03-20 Trusi Technologies, Llc Brim and gas escape for non-contact wafer holder
US6121571A (en) * 1999-12-16 2000-09-19 Trusi Technologies Llc Plasma generator ignition circuit
US20030047146A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Daniel Michael J. Plasmatron-internal combustion engine system having an independent electrical power source
US6959542B2 (en) * 2002-01-25 2005-11-01 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to regenerate a DPNR device
US6976353B2 (en) * 2002-01-25 2005-12-20 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device
US7021048B2 (en) * 2002-01-25 2006-04-04 Arvin Technologies, Inc. Combination emission abatement assembly and method of operating the same
US7014930B2 (en) * 2002-01-25 2006-03-21 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to generate multiple reformate gases
US6651597B2 (en) * 2002-04-23 2003-11-25 Arvin Technologies, Inc. Plasmatron having an air jacket and method for operating the same
AU2003228608A1 (en) * 2002-04-24 2003-11-10 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for regenerating a particulate filter of an exhaust system of an internal combustion engine
US20040020188A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for generating pressurized air by use of reformate gas from a fuel reformer
US20040020191A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of a turbocharger
US20040020447A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 William Taylor Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of an engine vacuum
AU2003258039A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-25 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling the oxygen-to-carbon ratio of a fuel reformer
US20040050345A1 (en) * 2002-09-17 2004-03-18 Bauer Shawn D. Fuel reformer control system and method
US20040052693A1 (en) * 2002-09-18 2004-03-18 Crane Samuel N. Apparatus and method for removing NOx from the exhaust gas of an internal combustion engine
US6758035B2 (en) * 2002-09-18 2004-07-06 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for purging SOX from a NOX trap
US6702991B1 (en) 2002-11-12 2004-03-09 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing power consumption of a plasma fuel reformer
US6715452B1 (en) 2002-11-13 2004-04-06 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for shutting down a fuel reformer
US6903259B2 (en) * 2002-12-06 2005-06-07 Arvin Technologies, Inc. Thermoelectric device for use with fuel reformer and associated method
US6843054B2 (en) * 2003-01-16 2005-01-18 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for removing NOx and soot from engine exhaust gas
US20040139730A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 William Taylor Method and apparatus for directing exhaust gas and reductant fluid in an emission abatement system
US20040144030A1 (en) * 2003-01-23 2004-07-29 Smaling Rudolf M. Torch ignited partial oxidation fuel reformer and method of operating the same
US6851398B2 (en) * 2003-02-13 2005-02-08 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a fuel reformer by use of existing vehicle control signals
US20040216378A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Smaling Rudolf M Plasma fuel reformer having a shaped catalytic substrate positioned in the reaction chamber thereof and method for operating the same
US7244281B2 (en) * 2003-10-24 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for trapping and purging soot from a fuel reformer
US7285247B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-23 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer so as to purge soot therefrom
JP3965696B2 (en) * 2004-02-05 2007-08-29 日立金属株式会社 Powder plasma processing apparatus and powder plasma processing method
GB0502495D0 (en) * 2005-02-07 2005-03-16 Boc Group Plc Ejector pump
US7776280B2 (en) * 2005-05-10 2010-08-17 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for selective catalytic reduction of NOx
US20060283176A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method and apparatus for regenerating a NOx trap and a particulate trap
US7698887B2 (en) * 2005-06-17 2010-04-20 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for determining local emissions loading of emissions trap
US20070033929A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Apparatus with in situ fuel reformer and associated method
US20070095053A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for emissions trap regeneration
US7842898B2 (en) * 2007-10-19 2010-11-30 Honeywell International Inc. Variable orifice torch
US8536481B2 (en) 2008-01-28 2013-09-17 Battelle Energy Alliance, Llc Electrode assemblies, plasma apparatuses and systems including electrode assemblies, and methods for generating plasma
CN104308343B (en) * 2014-09-10 2016-08-10 北京工业大学 Central negative pressure arc-welding apparatus and method
DE102014219275A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Ignition of flames of an electropositive metal by plasmatization of the reaction gas
CN106270989A (en) * 2016-09-23 2017-01-04 卓拓精密工具(苏州)有限公司 A kind of metal cutting welding plasma arc device
US11134559B2 (en) * 2017-07-04 2021-09-28 Norsk Titanium As Plasma torch system
CN107363425B (en) * 2017-08-22 2019-07-19 天津大学 A kind of free arc plasma arc welding system of compound compression-
CN113446129B (en) * 2021-07-26 2022-09-30 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 High-efficiency stable combustion injector of medium-small thrust rocket engine
CN114147328B (en) * 2021-12-22 2022-12-13 南通阳光焊割设备有限公司 Plasma arc welding nozzle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2944140A (en) * 1958-11-24 1960-07-05 Plasmadyne Corp High-intensity electrical plasma-jet torch incorporating magnetic nozzle means
US3102946A (en) * 1961-07-24 1963-09-03 Fonberg Zygmunt Electric arc torch

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941063A (en) * 1958-09-15 1960-06-14 Plasmadyne Corp Plasma-jet torch apparatus and method relating to increasing the life of the back electrode
DE1175374B (en) * 1960-01-04 1964-08-06 Nat Res Dev Arc torch
US3048736A (en) * 1960-04-04 1962-08-07 Westinghouse Electric Corp Arc chamber
US3360682A (en) * 1965-10-15 1967-12-26 Giannini Scient Corp Apparatus and method for generating high-enthalpy plasma under high-pressure conditions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2944140A (en) * 1958-11-24 1960-07-05 Plasmadyne Corp High-intensity electrical plasma-jet torch incorporating magnetic nozzle means
US3102946A (en) * 1961-07-24 1963-09-03 Fonberg Zygmunt Electric arc torch

Also Published As

Publication number Publication date
BE713818A (en) 1968-09-16
US3594609A (en) 1971-07-20
GB1221317A (en) 1971-02-03
FR1602401A (en) 1970-11-23

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