DE2014592A1 - Method and device for heating large surfaces to a high temperature - Google Patents

Method and device for heating large surfaces to a high temperature

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DE2014592A1
DE2014592A1 DE19702014592 DE2014592A DE2014592A1 DE 2014592 A1 DE2014592 A1 DE 2014592A1 DE 19702014592 DE19702014592 DE 19702014592 DE 2014592 A DE2014592 A DE 2014592A DE 2014592 A1 DE2014592 A1 DE 2014592A1
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cathode
cathodes
anodes
plasma
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DE19702014592
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Jean Albert Frangois Waterloo; Schoumaker Henry RenS Paul Jules Marie Colette Frangois Brüssel Sunnen
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La Soudure Electrique Autogene, Procedes Arcos, S.A., Brüssel
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/44Plasma torches using an arc using more than one torch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Description

Dipl.-lng.Dipl.-Ing.

QrWKAPT7 51 AACHEN, den 24.MaTZ 1970QrWKAPT7 51 AACHEN, March 24, 1970

5L-MMtIZ. Augustastraßel4-16· Telefon 5037315L-MMtIZ. Augustastraßel4-16 Phone 503731

Patentanwalt 2014592Patent attorney 2014592

LA SOÜDURE ELECiDRIQÜE AUiDOGENE, PROCEDES ARCOS, S.A. in Brüssel (Belgien)LA SOÜDURE ELECiDRIQÜE AUiDOGENE, PROCEDES ARCOS, S.A. in Brussels (Belgium)

Beschreibungdescription

Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung von großen Oberflächen auf hohe Temperatur Method and device for heating large surfaces to a high temperature

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung von großen Oberflächen von Werkstücken oder anderen Gegenständen auf hohe Temperatur.The invention relates to a method and a device for Heating of large surfaces of workpieces or others Objects at high temperature.

Zur Erwärmung der Oberfläche von Werkstücken oder anderen Teilen auf hohe Temperatur ist es bekannt, eine Plasmaflamme als Wärmequelle zu verwenden. Die Erzeugung der Plasmaflamme erfolgt dabei durch einen Plasmabrenner, welcher sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom betrieben werden kann. Bei den bekannten Plasmabrennern brennt ein Lichtbogen zwischen zwei oder mehreren im wesentlichen koaxialen Elektroden. Ferner wird bei den bekannten Plasmabrennern diesem Lichtbogen unter Druck ein Plasma erzeugendes. Gas zugeführt. Dadurch ergibt eich eine Plasmaflamme, welche aus dem Plasmabrenner herausgetrieben wird und kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.For heating the surface of workpieces or others It is known to use a plasma flame as a heat source for high temperature sharing. The creation of the plasma flame is done by a plasma torch, which both with Direct current as well as alternating current can be operated. In the known plasma torches, an arc burns between two or more essentially coaxial electrodes. Further In the known plasma torches, this arc under pressure is used to generate a plasma. Gas supplied. This results in eich a plasma flame which is driven out of the plasma torch and which has a circular or substantially circular cross-section.

Bei allen bekannten Plasmabrennern hat die von diesen erzeugte Plaenaflanuie einen verhältnismäßig geringen Querschnitt undIn all known plasma torches, the one generated by them Plaenaflanuie a relatively small cross-section and

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weist eine sehr erhebliche Energiedichte auf. Derartige Plasmabrenner besitzen daher auch besondere Eignung, um einer begrenzten Oberfläche eines Werkstücks oder eines sonstigen Gegenstandes eine große Wärmeenergie zuzuführen.has a very significant energy density. Such plasma torches are therefore also particularly suitable for a limited surface of a workpiece or other To supply the object with a large amount of heat energy.

In zahlreichen fällen ist es jedoch wünschenswert, nicht nur einen kleinen Bereich der Oberfläche eines Werkstücks oder eines sonstigen Gegenstandes zu erwärmen, sondern eine Erwärmung der gesamten Oberfläche von großen Werkstücken oder sonstigen Gegenständen auf hohe Temperatur durchzuführen.In many cases, however, it is desirable, and not just To heat a small area of the surface of a workpiece or other object, but rather to heat the entire surface of large workpieces or other objects to carry out at high temperature.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung von großen Oberflächen von Werkstücken oder sonstigen Gegenständen auf hohe Temperatur unter Anwendung der Plasmaerhitzung zu schaffen.The invention is therefore based on the object of a method and a device for heating large surfaces of To create workpieces or other objects at high temperature using plasma heating.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren vor, welches sich in erster Linie dadurch kennzeichnet, daß zur Erwärmung der Oberflächen der Werkstücke oder sonstigen Gegenstände mindestens eine Reihe voneinander getrennter Plasmaflammen verwendet wird. Weiterhin ist hierzu erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Erzeugung jeder Reihe voneinander getrennter Plasmaflammen eine von mit einer Stromquelle verbundenen Anoden-Kathoden-Paaren gebildete Gruppe von Kathoden und Anoden benutzt wird. Das neue Verfahren ergibt daher auch die Möglichkeit, mittels der voneinander getrennten Plasmaflammen gleichzeitig einen groBen Bereich der Oberflächen derTo solve this problem, the invention provides a method which is primarily characterized in that for heating the surfaces of the workpieces or other objects at least one row of separated ones Plasma flames is used. For this purpose, it is further provided according to the invention that to generate each row from one another separate plasma flames a group of cathodes formed by anode-cathode pairs connected to a power source and anodes is used. The new method therefore also makes it possible to simultaneously use the plasma flames to cover a large area of the surfaces of the

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ORIGiNAL IMSfECTEDORIGiNAL IMSfECTED

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zu erwärmenden Werkstücke oder sonstigen Gegenstände zu
behandeln.
workpieces or other objects to be heated
treat.

Bei dem neuen Verfahren kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, daß der jedem Kathoden- und Anoden-Paar zugeführte Strom einzeln geregelt wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit,
mittels der von den einzelnen Kathoden-Anoden-Paaren erzeugten Plasmaflammen eine unterschiedliche Erwärmung der Oberflächen
der Werkstücke und sonstigen Gegenstände zu bewirken.
In the new method, it can also be provided according to the invention that the current supplied to each cathode and anode pair is regulated individually. This makes it possible to
different heating of the surfaces by means of the plasma flames generated by the individual cathode-anode pairs
to effect the workpieces and other objects.

Weiterhin sieht die Erfindung bei dem neuen Verfahren vor, daß bei Vorhandensein von zwei Gruppen von Kathoden und Anoden die einzelnen Kathoden-Anoden-Paare mit Gleichstrom gespeist
werden und den Anoden beider Gruppen von Kathoden und Anoden
Wechselstrom zugeführt wird. Durch den Gleichstrom wird daoe-i
eine Aufrechterhaltung der Lichtbogen bewirkt, während ro® dem Wechselstrom die erzeugten Plasmaflammen aufgeheizt werden und noch weitere Wirkungen ausgeübt werden können.
In the new method, the invention also provides that, when two groups of cathodes and anodes are present, the individual cathode-anode pairs are fed with direct current
and the anodes of both groups of cathodes and anodes
Alternating current is supplied. The direct current makes daoe-i
causes the arc to be maintained, while the alternating current heats the plasma flames generated and other effects can be exerted.

Soweit es sich bei den Werkstücken oder anderen Gegenständen,
deren Oberflächen zu erwärmen sind, um bewegliche Teile handelt, sieht die Erfindung ferner vor, daß diese mit ihrer Oberfläche unterhalb der Plasmaflammen bewegt werden. Gegebenenfalls
gestaltet sich die Durchführung des neuen Verfahrens besonders
As far as the workpieces or other objects,
the surfaces of which are to be heated are moving parts, the invention also provides that these are moved with their surface below the plasma flames. Possibly
the implementation of the new procedure is particularly special

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Die Erfindung sieht weiterhin bei Vorhandensein von zwei Gruppen von Kathoden und Anoden und einer Wechselstromzufuhr zu den Anoden dieser beiden Gruppen Tor, daß durch parallele Anordnung der Kathoden-Anoden-Gruppen in Abstand voneinander die Erwärmung der Oberfläche der Werkstücke od. dgl. teils durch Wärmeübertragung und teils durch Widerstandeerwärmung erfolgt. Hierdurch exg.bt eich eine besonders intensive Erwärmung der Oberfläche der Werkstücke od. dgl.The invention also provides for two Groups of cathodes and anodes and an alternating current supply to the anodes of these two groups gate that by parallel arrangement of the cathode-anode groups at a distance from each other the heating of the surface of the workpieces or the like partly by heat transfer and partly by resistance heating he follows. This exg.bt calibrates a particularly intensive heating of the surface of the workpieces or the like.

Darüber hinaus sieht die Erfindung bei Vorhandensein von zwei Gruppen von Kathoden und Anoden noch eine weitere Verfahrensweise vor, gemäß welcher durch geneigte Anordnung der beiden Gruppen von Kathoden und Asoden die von gegenüberliegenden Kathoden-Anoden-Paaren erzeugten Plasmaflammen jeweils zu einer einzigen kombinierten Plasmaflamme vereinigt werden. Bei dieser Verfahrensweise ergeben sich kombinierte Plasmaflammen, welche eine besonders hohe Heizwirkung auf die Oberfläche der Werkstücke od. dgl. auszuüben vermögen.In addition, when two groups of cathodes and anodes are present, the invention also provides a further procedure, according to which by arranging the two at an angle Groups of cathodes and asodes respectively to the plasma flames generated by opposing cathode-anode pairs a single combined plasma flame. at This procedure results in combined plasma flames, which have a particularly high heating effect on the surface of the Workpieces or the like. Ability to exercise.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens ist erfindungsgemäß ferner eine Vorrichtung vorgesehen, welche sich im wesentlichen dadurch kennzeichnet, daß sie mindestens eine Kathodeneinriohtung mit wenigstens zwei von Vollelektroden gebildeten Kathoden besitzt, daß bei ihr mindestens eine Anodeneinrichtung mit einer der Zahl der Kathoden der Kathodeneinrichtung entsprechenden Anzahl von durch Düsen gebildeten Anoien vorgesehen 1st, daß sie eine Zuführung «Ines Plasma erzeugendenTo carry out the new method, a device is also provided according to the invention, which is essentially characterized in that it has at least one cathode device with at least two solid electrodes Cathodes have at least one anode device with a number of anoias formed by nozzles corresponding to the number of cathodes of the cathode device, so that they generate a supply of plasma

Gases zu den Düsen aufweist und 4aß sie einen StromansohlußHas gas to the nozzles and 4ass them a Stromansohluß

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für die Kathodeneinrichtung sowie die Anodeneinrichtung hat.for the cathode device and the anode device.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der neuen Vorrichtung sieht dabei yor9 daß die Anodeneinrichtung unter Bildung einer Mehrfaeh-Anode aus einem einzigen Stück besteht und dieses die Düsen ergebende öffnungen aufweist. Gegebenenfalls besteht das die Mehrfach-Anode bildende Stück vorzugsweise aus Kupfer oder Silber.A preferred embodiment of the new device provides thereby yor 9 that the anode means to form consists of a Mehrfaeh anode of a single piece and has the nozzles of this resulting openings. If necessary, the piece forming the multiple anode is preferably made of copper or silver.

Bei allen AusfUhrungsformen der neuen Vorrichtung sind zweckmäßig Mittel zur Kühlung der Kathoden d©r Kathodeneinrichtung und Anoden der Anodeneinrichtung vorgesehen, und zwar um Überhitzungen derselben zu vermeiden·In all embodiments of the new device, means for cooling the cathodes of the cathode device are expedient and anodes of the anode device provided by To avoid overheating of the same

Hinsichtlich der StrouspelBung der Kathoden-Anoden-Paare jeder Kathoden- und Anodeneinrichtung der neuen Vorrichtung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein» daß für jedes Kathoden-Anoden-Paar jeder Kathoden- und Anodenelnriohtung eine gesonderte regelbare Gleichstromquelle vorgesehen ist. Andererseits kann erfladungigemaß die Stromspeisung der Kathoden-Asoden-Peare der Kathoden- und Anodeneinrichtung der neuen Vorrichtung aber auch dadurch erfolgen, daß für jde Kathoden-Anodeneinriohtung eine Gleichstromquelle vorgesehen ist und die einzelnen Kathoden-Anoden-Paare der Kathoden- und Anodenelnrlohtung über je einen Regelwiderstand an diese Gleichstromquelle angeschlossen sind.Regarding the stroking of the cathode-anode pairs each According to the invention, the cathode and anode device of the new device can be provided so that a separate controllable direct current source is provided for each cathode-anode pair of each cathode and anode device. on the other hand can erfladungigemaß the power supply of the cathode-asode-Peare of the cathode and anode device of the new device but also take place in that a direct current source is provided for each cathode-anode device and the individual cathode-anode pairs of the cathode and anode device are each connected to this direct current source via a variable resistor.

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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Torrichtung sind die Kathoden der Kathodeneinrichtung und die Anoden der Anodeneinrichtung in einer geraden Linie angeordnet. Bei dieser Ausftthrungsform ergibt sich eine lineare Anordnung der zur Erwärmung der Oberfläche der Werkstücke oder dergleichen dienenden Plasmaflammen.In one embodiment of the gate direction according to the invention the cathodes of the cathode device and the anodes of the anode device are arranged in a straight line. at this embodiment results in a linear arrangement of the for heating the surface of the workpieces or the like serving plasma flames.

Eine weitere Ausftihrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung " sieht vor, daß sie zwei Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen aufweist. Gegebenenfalls können die von diesen beiden Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen erzeugten Plasmaflammen zur Erwärmung der Oberfläche der Werkstücke oder dergleichen zusammenwirken.Another embodiment of the device according to the invention "provides that it has two sets of cathode-anode devices. Optionally, those of these two Groups of cathode-anode devices generated plasma flames for heating the surface of the workpieces or like working together.

Bei einer Vorrichtung mit zwei Gruppen von Kathoden-Anodeneinriohtungen sieht eine weitere Ausgestaltung derselben vor, daß die Anodeneinrichtungen der beiden Kathoden-Anodenein-} richtungen an eine Weohselstromquelle angeschlossen sind.In the case of a device with two groups of cathode-anode devices, a further embodiment of the same provides that the anode devices of the two cathode-anode devices are connected to a Weohsel current source. Durch diese Weohselstromquelle wird dann eine Aufheizung der von den Kathoden-Anodeneinriohtungen erzeugten Plasmaflammen bewirkt. Darüber hinaus können durch diese Weohselstromquelle aber auoh noch weitere Wirkungen ausgelöst werden.This Weohselstromquelle then heats the plasma flames generated by the cathode-anode units causes. In addition, this Weohsel power source can also trigger other effects.

Bei der AuefUhrungsform der Vorrichtung, bei welcher zwei Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen vorhanden sind, kann ferner vorgesehen sein, daß diese in gleichmäßigem Abstand voneinander sowie parallel zueinander angeordnet sind. SofernIn the embodiment of the device in which two Groups of cathode-anode devices are present, it can also be provided that these are evenly spaced are arranged from each other and parallel to each other. Provided

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M ξ, ΜM ξ, Μ

dabei die Anoden der beiden Anodeneinrichtungen an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind, ergibt sich eine Erwärmung der Oberfläche der Werkstücke od. dgl. teils durch Wärmeübertragung und teils durch Widerstandserwärmung, wobei die Widerstandserwärmung dadurch zustandekommt, daß der Wechselstrom von den Plasmaflammen einer Kathoden-Anodeneinrichtung durch das Werkstück zu den Plasmaflammen der anderen Kathoden-Anodeneinrichtung fließt.while the anodes of the two anode devices are connected to an alternating current source, there is heating the surface of the workpieces od. The like. Partly by heat transfer and partly by resistance heating, wherein the resistance heating comes about in that the alternating current from the plasma flames of one cathode-anode device through the workpiece to the plasma flames of the other Cathode-anode device flows.

Andererseits kann bei der Ausführungsform der Vorrichtung, welche zwei Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen aufweist, vorgesehen sein, daß die beiden Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen in gleichmäßigem Abstand voneinander sowie gegenseitig derart geneigt zueinander angeordnet sind, daß sich die von ihnen erzeugten Rennen γοη Plasmaflammen läsga einer geraden Linie treffen. Gegebenenfalls vereinigen sich dann die von gegenüberliegenden Kathoden-Anoden-Paaren erzeugten Plasmaflammen jeweils zu einer einzigen kombinierten Plasmaflamme. Sind bei dieser Ausgestaltung der Torrichtung die Anoden der beiden Anodeneinrichtungen an eine Wechselstromquelle angeschlossen, so fließt ein Wechselstrom durch die Plasmaflammen der einen Kathoden-Anodeneinrichtung zu den Plasmaflammen der anderen Kathoden-Anodeneinrichtung und bewirkt dabei eine Aufheizung dieser Plasmaflammen.On the other hand, in the embodiment of the device, which has two groups of cathode-anode devices, it can be provided that the two groups of cathode-anode devices are arranged at an equal distance from one another and mutually inclined to one another in such a way that the races they generate γοη plasma flames läsga meet in a straight line. If necessary, the plasma flames generated by opposing cathode-anode pairs then each combine to form a single combined plasma flame. If the anodes of the two anode devices are connected to an alternating current source in this configuration of the gate direction, an alternating current flows through the plasma flames of one cathode-anode device to the plasma flames of the other cathode-anode device and causes these plasma flames to heat up.

Gemäß einer andersartigen Ausführungsform der neuen Torrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kathoden derAccording to a different embodiment of the new gate direction the invention provides that the cathodes of

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— ο —- ο -

Kathodeneinrichtung und die Anoden der Anodeneinrichtung auf einer Kreislinie angeordnet sind. Diese Ausführungsform der Torrichtung eignet sich zur Erwärmung der Oberfläche von Werkstücken oder sonstigen Gegenständen besonderer Art.Cathode device and the anodes of the anode device are arranged on a circular line. This embodiment of the gate direction is suitable for heating the surface of Workpieces or other objects of a special kind.

Bei einer Ausgestaltung der infrage stehenden AusfUhrungsform der Torrichtung ist vorgesehen, daß sich die gemeinsamen Achsen der Kathoden und der zugehörigen Anoden aller Kathoden-Anoden-Paare in paralleler Lage befinden. Ton den Kathoden-Anoden-Paaren der Torrichtung wird daher dann auch ein Kranz von Plasmaflammen erzeugt.In an embodiment of the embodiment in question the gate direction is provided that the common axes of the cathodes and the associated anodes of all cathode-anode pairs are in a parallel position. The sound of the cathode-anode pairs in the direction of the gate is therefore also a wreath generated by plasma flames.

Eine andere Ausgestaltung der infrage stehenden AusfUhrungsform der Torrichtung sieht dagegen vor, daß sich die gemeinsamen Achsen jeder Kathode und der zugehörigen Anode der einzelnen Kathoden-Anoden-Paare in radialer Anordnung bezüglich des Mittelpunktes des Kreises, auf welchem sie angeordnet sind, befinden. Bei dieser Ausgestaltung der Torrichtung erzeugen dann die Kathoden-Anoden-Paare Plasmaflammen, welche von einem Kreis ausgehend sternförmig zu dem Mittelpunkt dieses Kreises gerichtet sind.Another embodiment of the embodiment of the door direction in question provides, however, that the common Axes of each cathode and the associated anode of the individual cathode-anode pairs in a radial arrangement with respect to the center of the circle on which they are located. In this configuration of the gate direction then generate the cathode-anode pairs plasma flames, which starting from a circle are directed in a star shape to the center of this circle.

Weitere Merkmale und Torteile des Terfahrens und der Torrichtung gemäß der Erfindung ergeben sioh aus der nachstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung.Further features and gate parts of the method and the gate direction according to the invention result from the following Description as well as the drawing.

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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise sowie schematisch dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing are various exemplary embodiments of the Device according to the invention, for example and shown schematically, namely show:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung in senkrechtem Längsschnitt,1 shows an embodiment of the device in a vertical longitudinal section,

Pig. 2 die Vorrichtung gemäß Pig. 1 in waagerechtem Längsschnitt nach Linie II-II der Pig. 1,Pig. 2 the device according to Pig. 1 in horizontal Longitudinal section along line II-II of the Pig. 1,

Pig. 3 den Pig. Lund 2 entsprechende Vorrichtungen bis 6 mit anderen Mitteln für ihre Stromversorgung,Pig. 3 the Pig. Lund 2 corresponding devices up to 6 with other means for their power supply,

Pig. 7 eine weitere Ausftthrungsform der Vorrichtung mit zwei Gruppen von geneigt zueinander angeordneten Kathoden- und Anodeneinrichtungen sowie ein unterhalb derselben befindliches Werkstück in schaubildlicher Ansicht,Pig. 7 shows a further embodiment of the device with two groups of cathode and anode devices arranged inclined to one another as well as a workpiece located below it in a perspective view,

Pig. 8 die gleiche Vorrichtung und das gleichePig. 8 the same device and the same

Werkstück im Querschnitt nach Linie VIII-VIII der Pig. 7,Workpiece in cross section along line VIII-VIII of the Pig. 7,

Pig. 9 eine andere Ausflihrungsform der Vorrichtung mit zwei Gruppen von parallel zueinander angeordneten Kathoden-Anodeneinrichtungen sowie ein unterhalb derselben befindliches Werkstück in schaubildlicher Ansicht,Pig. 9 shows another embodiment of the device with two groups of parallel to each other arranged cathode-anode devices as well as one located below the same Workpiece in a diagrammatic view,

Fig. 10 eine andersartige Ausführungsform der Vorrichtung in schaubildlicher Ansicht,10 shows a different embodiment of the device in a diagrammatic view,

Fig. 11 die Vorrichtung gemäß Fig. 10 im Querschnitt und11 shows the device according to FIG. 10 in cross section and

Fig· 12 eine noch andere AusfUhrungsform der Vor-. richtung im Querschnitt.FIG. 12 shows yet another embodiment of the preamble. direction in cross section.

In den die verschiedenen Aueführungeformen der Vorrichtung darstellenden Figuren der Zeichnung, sind gleiche Seile mit der gleichen Bezugszahl versehen·In the figures of the drawing showing the various forms of the device, the same ropes are shown given the same reference number

0 9 8 4 1/120 9 8 4 1/12

Sie in Fig. 1 schematise*!, im Schnitt dargestellte Vorrichtung besitzt eine langgestreckte, vorzugsweise aus Kupfer bestehende Einrichtung 1 und ist mit einer Serie in einer Reihe angeordneter öffnungen oder Düsen 2 versehen. In der Achse dieser Düsen 2 sind entsprechende Einzelelektroden 3 angeordnet, die vorzugsweise aus Wolfram bestehen und eine Kühlung bekannter ixt aufweisen. Die Elektroden 3 sind mit einer nicht leitenden gemeinsamen Platte 5 verbunden und erstrecken sich durch Kammern 6, die jeweils mit den Düsen 2 in Verbindung stehen. Den Kammern 6 wird duroh Kanäle 7» die in den Trennwänden dieser Kammern vorgesehen sind, Plasma erzeugendes (ras zugeführt. Vorzugsweise arbeiten diese Kanäle 7 mit einer nicht dargestellten Einzelregel-Einriohtung zusammen. Sie Elektroden 3 sind mittels Isolierplatten 8 elektrisch gegenüber der Einrichtung 1 isoliert. Sie Einrichtung 1 steht mit einer der beiden Klemmen einer Gleichstromquelle 4 mittels eines Leiters 9 in Verbindung und stellt damit, sofern es sich um die positive Klemme der Stromquelle 4 handelt, eine Mehrfaoh-Anode dar. Sie von der Einrichtung 1 gebildete Hehrfaoh-Anode ist im übrigen mit einem Eintrittsrohrstutzen 11 und einem Austrittsrohrstutzen 12 für Kühlwasser versehen, welches zwleohen den Süsen 2 zirkuliert (vgl. Pig. 2).You in Fig. 1 schematize * !, the device shown in section has an elongated device 1, preferably made of copper, and is in a row with a series arranged openings or nozzles 2 provided. Corresponding individual electrodes 3, which preferably consist of tungsten, and a cooling system are arranged in the axis of these nozzles 2 known ixt have. The electrodes 3 are connected to a non-conductive common plate 5 and extend through chambers 6 which are each in communication with the nozzles 2. The chambers 6 are provided with channels 7 »which are provided in the partition walls of these chambers, plasma-generating (ras fed. These channels 7 preferably work together with an individual control device (not shown). she Electrodes 3 are electrically insulated from device 1 by means of insulating plates 8. You facility 1 stands with one of the two terminals of a direct current source 4 by means of a conductor 9 in connection and thus, if it is is the positive terminal of the power source 4, a Mehrfaoh anode. The Hehrfaoh anode formed by the device 1 is otherwise with an inlet pipe socket 11 and an outlet pipe stub 12 is provided for cooling water, which circulates between the two 2 (cf. Pig. 2).

Sie Elektroden 3 sind ihrerseits in Parallelschaltung an einen Leiter 10 angesohlor >en, der mit der anderen Klemme der Gleichstromquelle 4 verbanden ist. Ser Aieohluß der Elektroden 3 ist dabei derart, e*i der Ib jedem einzelnen Kreis fließende StromYou electrodes 3 are in turn connected in parallel to one Soldered conductor 10, which is connected to the other terminal of the direct current source 4. The output of the electrodes 3 is in such a way, e * i the Ib current flowing in each individual circuit

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gesondert geregelt werden kann. Die Elektroden 3 stellen damit die der Mehrfach-Anode entsprechende Kathodenserie dar. Unter der Wirkung des Fließens des elektrischen Stromes und des Druckes des in die Kammern 6 geleiteten Plasma erzeugenden Gases brennen Lichtbögen zwischen allen Kathoden und Anoden, und es werden heiße Grase in Form von Plasmaflammen 13 durch die Düsen 2 ausgetrieben.can be regulated separately. The electrodes 3 are thus represents the series of cathodes corresponding to the multiple anode. Under the effect of the flow of electric current and the Pressure of the plasma-generating gas conducted into the chambers 6, arcs burn between all cathodes and anodes, and hot grasses in the form of plasma flames 13 are expelled through the nozzles 2.

Um den Strom jedes Lichtbogens zu regeln, kann man Stromquellen verschiedener Art benutzen. So kann hierzu eine gesonderte Gleichstromquelle 14 für jede Kathode 3 (vgl. Pig. 3) verwendet werden, welche einerseits mit dieser Kathode und andererseits mit einem zu der Mehrfach-Anode 1 führenden Sammelleiter 9 verbunden ist. Ferner kann man zu diesem Zwecke eine einzige Stromquelle 15 benutzen, wobei dann gesonderte Regelwiderstände 16 zwischen dieser Stromquelle 15 und jeder der Kathoden 3 angeordnet sind (vgl. Fig. 4).Power sources can be used to regulate the current of each arc use of various kinds. A separate Direct current source 14 for each cathode 3 (see. Pig. 3) can be used, which on the one hand with this cathode and on the other hand is connected to a bus bar 9 leading to the multiple anode 1. You can also use a single Use current source 15, then separate variable resistors 16 between this current source 15 and each of the cathodes 3 are arranged (see. Fig. 4).

Demgegenüber werden bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung alle Kathoden 3 mit der gleichen Spannung gespeist, während die Düsen 2 der Mehrfaoh-Anode 1 jeweils entweder an eine gesonderte Stromquelle 14 angeschlossen sind (vgl. Fig. 5) oder unter Zwischenschaltung von einzelnen Regelwiderständen 16 mit einer einzigen Stromquelle 15 in Verbindung stehen (vgl. Fig. 6). Zu diesem Zwecke sind die Düsen 2 der Mehrfaoh-Anode gegenseitig durch sie umgebende, aus Isoliermaterial bestehende Elemente 17 elektrischIn contrast, in another embodiment of the Device according to the invention all cathodes 3 with the The same voltage is fed, while the nozzles 2 of the multiple anode 1 are either connected to a separate power source 14 are connected (cf. FIG. 5) or are connected to a single current source 15 with the interposition of individual control resistors 16 (cf. FIG. 6). To this end the nozzles 2 of the multifunctional anode are mutually electrical through elements 17 which surround them and consist of insulating material isoliert.isolated.

-- "0 0-9841/1291 "- "0 0-9841 / 1291"

. 12 _ 20H592. 12 _ 20H592

Sie Zündung der Lichtbögen kann dadurch erreicht werden, daß man die einzelnen Kathoden 3 kurzzeitig mit den zugehörigen Anoden in Berührung bringt und danach wieder von diesen entfernt. Torzugeweise benutzt man zur Zündung der Lichtbögen jedoch einen Hochfrequenz-Zündfunken. Sofern der dabei benutzte Hochfrequenz-Generator eine ausreichende Leistung besitzt, können mehrere Lichtbögen gleichzeitig gezündet werden. Vorzugsweise wird aber hierzu ein Hochfrequenz-Generator mit geringer Leistung benutzt, d.h. ein solcher, weloher nur wenig Radiostörungen hervorruft. Dieser Generator wird der Reihe nach an jede Kathode 3 und die Hehrfaoh-Anode 1 angeschlossen, und zwar derart, daß die verschiedenen Lichtbögen in einer bestimmten Reihenfolge gezündet werden.You ignition of the arcs can be achieved by that the individual cathodes 3 briefly with the associated Brings anodes into contact and then removed from them again. Gate ways are used to ignite the arcs but a high frequency spark. If the high-frequency generator used has sufficient power, several arcs can be ignited at the same time. However, a high-frequency generator is preferably used for this purpose low power is used, i.e. one that causes little radio interference. This generator will turn after connected to each cathode 3 and the Hehrfaoh anode 1, in such a way that the various arcs in one be ignited in a specific order.

An jeder Düse 2 kann der Strom und die Gasmenge geregelt werden, um dort die in dem Lichtbogen übertragene Leistung, die Gastemperatur und die Gaszusammensetzung zu verändern.The current and the amount of gas can be regulated at each nozzle 2 in order to control the power transmitted in the arc, to change the gas temperature and the gas composition.

Die Mehrfach-Anode 1 kann von einer aus Kupfer oder Silber bestehenden gekühlten Leiste gebildet sein, welche beispielsweise in Abständen von 10 mm mit Löchern von 2 bis 8 mm Durohmesser versehen ist. Dabei kann die Leistung jedes Lichtbogens beispielsweise 10 bis 20 kW betragen. Gegebenenfalls befinden sioh auf einer Leistenlänge von 1 m insgesamt 100 Düsen, und es wird eine Leistung von 1000 bis 2000 kW in Form einer Serie von parallelen Plasmaflammen übertragen, die einen Plasmavorhang mit einer sehr hohen !Temperatur bilden.The multiple anode 1 can be one of copper or silver existing cooled bar, which for example at intervals of 10 mm with holes of 2 to 8 mm Durohmesser is provided. The power of each arc can be, for example, 10 to 20 kW. Possibly There are 100 nozzles in total on a bar length of 1 m and an output of 1000 to 2000 kW will be in the form a series of parallel plasma flames that form a very high temperature plasma curtain.

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Derartige Vorrichtungen sind vielseitig verwendbar. Dabei besitzen sie besondere Eignung zur Durchführung von Wärmebehandlungen mit hoher Temperatur, wie dem Spritzen von feuerfesten Materialien, der Nitrierhärtung, dem Glühen und der Oberflächenhärtung von Teilen mit großer Breite, welohe unter dem Plasmavorhang bewegt werden.Such devices are versatile. They are particularly suitable for carrying out heat treatments with high temperature, such as refractory spraying, nitriding hardening, annealing and the Surface hardening of parts with a large width, which are moved under the plasma curtain.

Durch parallele Anordnung von mehreren Plasmaflammenserien dieser Art kann man Plasmaflammenfelder schaffen, welche esBy arranging several plasma flame series of this type in parallel, one can create plasma flame fields which it

ρ
gestatten, pro m enorme Leistungen in der Größenordnung von 50.000 bis 100.000 kW zu Übertragen. Derartige Plasmaflammenfelder können als Quelle für die Lichtausstrahlung bei Lichtöfen oder als Strahler großer Leistung verwendet werden.
ρ
allow enormous power in the order of 50,000 to 100,000 kW to be transmitted per m. Such plasma flame fields can be used as a source for the emission of light in light ovens or as a high-power radiator.

Die Pig. 7 und 8 zeigen ein Werkstück 33, welches durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung behandelt wird. Diese Vorrichtung besitzt einerseits zwei zusammengefaßte Mehrfaoh-Anoden 18 und 19, die jeweils mittels Leitern 23, 24 mit den Sekundärklemmen 20 und 21 eines Transformators 22 verbunden sind. Andererseits weist diese Vorrichtung zwei Serien von entsprechenden Kathoden 25 und 26 auf. Die Kathoden 25 sind jeweils mit einer Klemme einer gesonderten Gleichstromquelle verbunden, deren andere Klemme mittels eines Sammelleiters 29 an die Mehrfaoh-Anode 18 angeschlossen ist. In entsprechender Weise 1st jede der Kathoden 26 an eine Klemme einer gesonderten Slejbhstromquelle 28 angeschlossen, deren andere Klemme durch einen Sammelleiter 30 mit der Mehrfaoh-Anode 19 verbunden ist.The Pig. 7 and 8 show a workpiece 33 which is treated by a device according to the invention. This device has on the one hand two combined multiple anodes 18 and 19 which are each connected to the secondary terminals 20 and 21 of a transformer 22 by means of conductors 23, 24. On the other hand, this device has two series of cathodes 25 and 26, respectively. The cathodes 25 are each connected to a terminal of a separate direct current source, the other terminal of which is connected to the multiple anode 18 by means of a bus conductor 29. In a corresponding manner, each of the cathodes 26 is connected to a terminal of a separate power supply source 28, the other terminal of which is connected to the multifunctional anode 19 by a busbar 30.

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-H--H-

20H59220H592

Die Kathoden 25 und die Mehrfaoh-Anode 18 einerseits sowie die Kathoden 26 und die Hehrfach-Anode 19 andererseits sind zueinander derart geneigt angeordnet, daß sich die Plasmaflammen 13, die aus dem Hehrfaoh-Anoden 18 und 19 austreten, mit ihren Rändern unter Bildung einer einzigen Serie von kombinierten Plasmaflammen 31 treffen. Sofern sich die Plasmaflammen 31 in genügend geringem Abstand voneinander befinden, ist die Plasmaflammenserie ununterbrochen und bildet eine Art von Plasmamesser.The cathodes 25 and the Mehrfaoh anode 18 on the one hand and the Cathodes 26 and the multiple anode 19, on the other hand, are arranged inclined to one another in such a way that the plasma flames 13, which emerge from the Hehrfaoh anodes 18 and 19, with their edges combined to form a single series of Hitting plasma flames 31. If the plasma flames 31 in are sufficiently close to each other, the series of plasma flames is uninterrupted and forms a kind of plasma knife.

Erforderlichenfalls wird bei der Vorrichtung gemäß den fig. 7 und 8 der Zone, in welcher sich die Plasmaflammen 13 treffen, Pulver zugeführt, und zwar durch eine Reihe von Austrittsstutzen eines Sriohters 32, der sich in dem zwischen den beiden Kathoden-Anoden-Gruppen vorhandenen Winkelraum befindet. In Pig. 7 ist dieser Trichter 32 lediglich durch gestrichelte Linien dargestellt, um nicht den unteren Teil der Vorrichtung abzudecken. Dagegen zeigt Fig. 8 den Trichter 32 in voll ausgezogenen Linien.If necessary, in the device according to fig. 7th and 8 of the zone in which the plasma flames 13 meet, powder is fed through a series of outlet nozzles of a sprayer 32 located in the one between the two Cathode-anode groups existing angular space is located. In Pig. 7, this funnel 32 is only indicated by dashed lines Lines shown so as not to cover the lower part of the device. In contrast, FIG. 8 shows the funnel 32 in full lines.

Entsprechend der Art der durchzuführenden Behandlung kann bei der Vorrichtung gemäß den Fig. 7 und 8 das Werkstück 33 gemäß dem in Fig. 7 eingezeichneten Pfeil X verschoben werden.According to the type of treatment to be carried out, in the device according to FIGS. 7 and 8, the workpiece 33 according to FIG the arrow X drawn in FIG. 7 can be displaced.

Gemäß einer anderer AusfUhrungsform der Erfindung, bei welcher man beispielsweise wttnsoht, eine kurzzeitige Energiezufuhr und eine sehr sehn ile Verschiebung des SnergieanwendungspunkteeAccording to another embodiment of the invention, in which one wttnsoht, for example, a short-term supply of energy and a very significant shift in the energy application point zu erhalten, werden die verschiedenen Lichtbogen in bestimmtento get the different arcs in certain

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Zeitintervallen, die "beispielsweise eine oder mehrere Hundertstelsekunden auseinanderliegen, und in einer bestimmten Reihenfolge gezündet. Man kann natürlich, auch die verschiedenen Lichtbögen in entsprechender Weise in einer bestimmten Reihenfolge und gemäß einem bestimmten Programm auslöschen. Als Anwendungsbeispiel für diese Ausführungsform der Erfindung ist die Herstellung mehrerer aufeinanderfolgender Schweißpunkte zu nennen. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung für das Spritzen benutzt wird, wird das zu spritzende Material vorzugsweise durch einen oder zwei Kanäle jeder Düse zugeführt. Dabei, kann es wünschenswert sein, die Menge des zu spritzenden Materials, welches beispielsweise von einem Pulver gebildet werden kann, an jeder Düse zu regeln. Derartige Vorrichtungen ermöglichen es, zwei oder mehrere ziemlich dicht nebeneinander befindliche Plasmaflammen zu erhalten. Dabei kann man natürlich diese Vorrichtungen mit der Vorrichtung kombinieren, welche in dem belgischen Patent 623 218 beschrieben ist und bei welcher ein Wechselstrom dem den Lichtbogen aufrechterhaltendem Gleichstrom überlagert wird.Time intervals that are "for example one or more hundredths of a second apart, and ignited in a certain order. Of course you can, also the different ones Extinguish arcs in a corresponding manner in a specific order and according to a specific program. as Application example for this embodiment of the invention is the production of several successive weld points to call. When the device according to the invention is used for spraying, the material to be sprayed becomes preferred fed through one or two channels to each nozzle. In doing so, it may be desirable to reduce the amount of spray to be sprayed Material, which can be formed, for example, from a powder, to regulate at each nozzle. Such devices make it possible to obtain two or more plasma flames located fairly close together. Of course you can combine these devices with the device described in Belgian patent 623 218 and in which an alternating current to the direct current maintaining the arc is superimposed.

Als weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei die Erwärmung eines sich unter dieser bewegenden Metallbandes 34, teils durch Plasmaflammen und teils durch Widerstandswärme, erwähnt, was in Fig. 9 dargestellt ist.As a further embodiment of the device according to the invention be the heating of a metal strip 34 moving under it, partly by plasma flames and partly by Resistance heat mentioned what is shown in FIG.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Einrichtungen 35 und 36 mit Kathoden und Mehrfach-Anoden in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet. Jede dieser beiden Einrichtungen 35,In this embodiment, two devices 35 and 36 with cathodes and multiple anodes evenly spaced arranged from each other. Each of these two bodies 35,

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besitzt einerseits eine Mehrfach-Anode 18 bzw. 19 und andererseits eine Serie von Kathoden 25 bzw. 26. Die Kathoden 25 und 26 stehen jeweils mit einer Klemme von einzelnen Gleichstromquellen 27 bzw. 28 in elektrischer Verbindung, deren andere Klemmen einen Sammelanschluß an die zugehörige Mehrfach-Anode 18 bzw. 19 aufweisen. Im übrigen sind die beiden Mehrfach-Anöden 18 und 19 jeweils an die Sekundärwicklung 37 eines Wechselstromtransformators 22 großer Leistung angeschlossen. Der Wechselstrom fließt bei dieser Vorrichtung von dem Transformator 22 durch jede aus den einzelnen Düsen einer der Mehrfaoh-Anoden austretenden Plasmaflamme 13» danach durch das zu erwärmende Metallband 34» welches sich im Sinne des Pfeiles 7 verschiebt, und schließlich durch die aus den Düsen der anderen Hehrfach-Anode austretenden Plasmaflammen zu dem Transformator 22 zurück.has on the one hand a multiple anode 18 and 19 and on the other hand a series of cathodes 25 and 26. The cathodes 25 and 26 are each in electrical connection with one terminal of individual direct current sources 27 and 28, the other Terminals have a collective connection to the associated multiple anode 18 and 19, respectively. In addition, the two multiple anodes 18 and 19 are each connected to the secondary winding 37 of one AC transformer 22 connected to large power. In this device, the alternating current flows from the transformer 22 through each plasma flame 13 emerging from the individual nozzles of one of the multiple anodes, then through the warming metal band 34 »which is located in the direction of arrow 7 shifts, and finally through the plasma flames emerging from the nozzles of the other multiple anode to the Transformer 22 back.

Diese Vorrichtung gestattet die Erwärmung des sich bewegenden Metallbandes 34 einerseits mittels der Plasmaflammen 13 duroh unmittelbare Wärmeübertragung zu diesem und andererseits duroh Widerstandserwärmung infolge des Wechselstromflusses durch das Metallband 34 unter Ausnutzung des Joulesohen Effektes. Diese Wirkungsweise ermöglicht dabei auch einen intensiven Stromfluß in einem zu erwärmenien Werkstüok, ohne daß ein mechanischer Kontakt zwischen einer Stromzufuhrklemme und diese« Werkstüok vorhanden ist. Duroh diese Wirkungsweise werden daher auch die bei der Widerstandserwärmung von Werkstücken auf hohe Temperatur vorhandenen Probleme »ehr vereinfacht· Die WirkungsweiseThis device permits the heating of the moving metal strip 34 on the one hand by means of the plasma flames 13 duroh direct heat transfer to this and on the other hand duroh resistance heating due to the alternating current flow through the Metal band 34 utilizing the Joulesohen effect. This mode of operation also enables an intensive flow of current in a workpiece to be heated without a mechanical one There is contact between a power supply terminal and this workpiece. Duroh this mode of action are therefore also the with the resistance heating of workpieces to high temperatures existing problems »or simplified · The mode of operation besitzt besondere Eignung zum Sintern von eich bewegenden»is particularly suitable for sintering calibration moving »

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durch Kaltwalzen von Metallpulvern hergestellten Metallbändern. Da bei dieser Ausführungsform der überlagerte Wechselstrom vorzugsweise längs des Weges fließt, der den geringsten Widerstand bildet, besteht im übrigen die Möglichkeit, im voraus die Stromverteilung zu bestimmen und zu regeln, indem man die Gleichstromleistung und die Gasaustrittsmenge an jeder Anode bzw. Düse variiert und damit den elektrischen Widerstand jeder von dem Wechselstrom durchflossenen Plasmaflamme regelt.metal strips produced by cold rolling metal powders. Since in this embodiment the superimposed alternating current preferably flows along the path that forms the least resistance, there is also the possibility in advance determine and regulate the current distribution by measuring the direct current power and the amount of gas escaping from each anode or nozzle varies and thus regulates the electrical resistance of each plasma flame through which the alternating current flows.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche zum Spritzen sehr großer Materialmengen auf Bleche oder Bänder vorgesehen ist, werden zwei Mehrfach-Anoden benutzt, welche Plasmaflammen erzeugen, die sich in einigen Millimetern von den Mehrfaoh-Anoden treffen. Zwisohen den zwei Mehrfach-Anoden wird eine Weohselstromspannung derart angelegt, daß sie eine intensive Erwärmung der Plasmaflammen infolge des Durohfließens eines Wechselstroms durch diese bewirkt. Das zu spritzende Material wird entweder in jeder Düse, zwisohen den beiden Mehrfach-Anoden oder sowohl in jeder Düse als auoh zwischen den beiden Mehrfaoh-Anoden gleichzeitig zugeführt.In another embodiment of the invention, which for Spraying very large amounts of material onto sheets or strips is intended, two multiple anodes are used, which Generate plasma flames that meet a few millimeters from the Mehrfaoh anodes. Between the two multiple anodes A Weohselstrom voltage is applied in such a way that it causes intensive heating of the plasma flames as a result of the Durohfließens an alternating current caused by this. The material to be sprayed is either in each nozzle, between the two Multiple anodes or both in each nozzle and between the two multiple anodes at the same time.

Üblicherweise sind bei den Ausführungsformen der erfindungsgeuäßen Vorrichtung alle Düsen parallel zueinander angeordnet und weisen die gleiohen Abmessungen auf. Uu entsprechende Wärmewirkungen zu erzielen, kann man jedoch auoh die verschiedenen Düsen mit unterschiedlicher Orientierung anordnen und sie «it abweichenden Querschnitt aueführen.In the embodiments of the device according to the invention, all nozzles are usually arranged parallel to one another and have the same dimensions. Uu appropriate To achieve heat effects, however, one can also arrange the various nozzles with different orientations and they have a different cross-section.

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20U59220U592

So kann man, wie dies in den fig. 10 und 11 gezeigt ist, eine ringförmige Mehrfaeh-Anode benutzen, deren Düsen parallel zueinander sowie in gleichen Abständen -voneinander konzentrisch auf einem Kreis angeordnet sind.So, as shown in fig. 10 and 11 use an annular multiple anode, the nozzles of which are parallel to each other as well as at equal distances from each other are arranged concentrically on a circle.

Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Vorrichtung beeitzt drei konzentrische Ringe 38, 39 und 40, welche miteinander verbunden sind. An dem oberen Ring 33, der aus gut leitendem Metall besteht, ist eine Serie von acht Kathoden 41 konzentrisch und in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet. Der obere Ring 33 ist in seinem Innern weiterhin mit Kanälen 42 und 43 für den Durchfluß von Kühlwasser versehen. Der untere Ring 40 wird von einer Serie von acht Düsen 44 gebildet, welche den acht Kathoden 41 entsprechen. Die Düsen 44 sind von einer gemeinsamen Kühlkammer 45 für den Durchfluß von Kühlwasser umgeben.The device shown in FIGS. 10 and 11 beeitzt three concentric rings 38, 39 and 40 interlocking with each other are connected. On the upper ring 33, which is made of highly conductive Consists of metal, a series of eight cathodes 41 are arranged concentrically and evenly spaced from one another. The upper Ring 33 is also provided in its interior with channels 42 and 43 for the flow of cooling water. The lower ring 40 is formed by a series of eight nozzles 44, which correspond to the eight cathodes 41. The nozzles 44 are of one common cooling chamber 45 surrounded for the flow of cooling water.

Zwischen den beiden Ringen 38 und 40 ist ein dritter Ring 39 aus Isoliermaterial, wie beispielsweise Asbestbakelit, anger ordnet. Dieser Ring 39 ist mit acht in gleichen Abständen voneinander befindlichen Löohern versehen, welche so angeordnet sind, daß sie den Durchtritt der acht Kathoden 41 gestatten. Seitlioh von den Löchern des Ringes 39 sind Kanäle 46 vorgesehen, welohe dazu dienen, jeweils das das Plasma erzeugende Gas in die Kammern einzuführen, welohe die Kathoden 41 umgeben. Eine derartige Vorrichtung kann zur gleichmäßigen Erwärmung einer Masse auf tine sehr hohe !Temperatur benutzt werden, wieA third ring 39 made of insulating material, such as asbestos bakelite, is arranged between the two rings 38 and 40. This ring 39 is provided with eight holes which are equally spaced from one another and which are arranged in such a way that they allow the eight cathodes 41 to pass through. To the side of the holes in the ring 39, channels 46 are provided, which serve to introduce the gas generating the plasma into the chambers which surround the cathodes 41. Such a device can be used for uniform heating of a mass tine very high! Temperature as dies für das Ziehen von Einkristallen erforderlich ist, wobeithis is necessary for pulling single crystals, whereby

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dann das Ziehen der Einkristalle längs der Achse der ringförmigen Mehrfach-Anode stattfindet.then pulling the single crystals along the axis of the ring-shaped Multiple anode takes place.

Gemäß einer anderen in Pig. 12 schematisch gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird eine ringförmige Mehrfaoh-Anode 62 benutzt, bei welcher sich die Achsen der Düsen und der entsprechenden Kathoden 64 in radialer Lage befinden. Derartige Vorrichtungen sind aur Erwärmung von sich bewegenden Stäben und Stangen verwendbar, beispielsweise um diese an ihrem Umfang durch zonenweises Schmelzen zu reinigen. Bei dem in Pig. 12 dargestellten AusfUhrungsbeispiel bewegt sich eine Stange 65 innerhalb der Konvergenz-Zone der Plasmaflammen 13·According to another in Pig. The embodiment of the invention shown schematically in FIG. 12 is an annular multifunctional anode 62 used, in which the axes of the nozzles and of the corresponding cathodes 64 are in a radial position. Such Devices are designed for heating moving Rods and rods can be used, for example around them to clean their scope by melting them in zones. The one in Pig. 12 illustrated embodiment moves a Rod 65 within the convergence zone of the plasma flames 13

Wie bereits ausgeführt, kann man bei der erfindungsgemäßen Torrichtung die sich ergebende Wärmewirkung durch Veränderung der Diisenf oma, der Gasaustrittsmenge und der Leistung der einzelnen Lichtbögen verändern. Weiterhin kann man bei dieser Torrichtung aber auch den Abstand der Düsen verändern, um eine mehr oder weniger große Energiedichte zu erhalten. Darüber hinaus besteht bei ihr, beispielsweise bei der Verwendung von geradlinigen Hehrfach-Anoden, die Möglichkeit, mehr Energie im Zentrum oder an den Enden dieser Mehrfaoh-Anoden zu Übertragen.As already stated, you can with the invention Gate direction the resulting heat effect by changing the Diisenf oma, the gas leakage and the power of the change individual arcs. You can also use this Change the direction of the gate but also the distance between the nozzles by one to get more or less high energy density. In addition, there is, for example, the use of rectilinear multiple anodes, the possibility of transmitting more energy in the center or at the ends of these multiple anodes.

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Claims (18)

20H592 Ansprüche20H592 claims 1. Verfahren zur Erwärmung von großen Oberflächen auf hohe !Temperatur, dadurch gekennzeichnet» daß zur Erwärmung der Oberflächen mindestens eine Reihe voneinander getrennter Plasmaflammen verwendet wird.1. A method for heating large surfaces to a high! Temperature, characterized in that »for heating the Surfaces at least one row of separated plasma flames is used. . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung jeder Reihe voneinander getrennter Plasmaflammen eine von mit einer Stromquelle verbundenen Kathoden-Anoden-Paaren gebildete Gruppe von Kathoden und Anoden benutzt wird.. 2. The method according to claim 1, characterized in that for To generate each row of separate plasma flames, a group of cathodes and anodes is used, which is formed by cathode-anode pairs connected to a power source. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jedem Kathoden-Anoden -Paar zugeftthrte Strom einzeln geregelt wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that each cathode-anode pair is supplied Electricity is regulated individually. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von zwei Gruppen von Kathoden und Anoden die einzelnen Kathoden-Anoden-Paare mit Gleichstrom gespeist werden und den Anoden beider Gruppen Wechselstrom zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 2 and 3, characterized in that in the presence of two groups of Cathodes and anodes the individual cathode-anode pairs are fed with direct current and the anodes of both groups Alternating current is supplied. 5. Verfahren nach einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke mit ihrer Oberfläche unterhalb der Plaemaflammen bewegt werden.5. The method according to any one of spoke 1 to 4, characterized in that the workpieces with their surface below the plaema flames are moved. 0 0 9 8 Λ 1 /12910 0 9 8 Λ 1/1291 6. Yerfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch parallele Anordnung der Kathoden-Anoden-Gruppeη In Abstand voneinander die Erwärmung der Werkstückoberfläche teils durch Wärmeübertragung und teils durch Widerstandserwärmung erfolgt.6. Yerfahren according to claim 4 and 5, characterized in that by parallel arrangement of the cathode-anode groups In Distance from each other the heating of the workpiece surface takes place partly through heat transfer and partly through resistance heating. 7. Yerfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von zwei Gruppen von Kathoden und Anoden durch geneigte Anordnung derselben die von gegenüberliegenden Kathoden-Anoden-Paaren erzeugten Plasmaflammen jeweils zu einer einzigen kombinierten Plasmaflamme vereinigt werden.7. Yerfahren according to any one of claims 2 to 5 »characterized in that in the presence of two groups of Cathodes and anodes by inclined arrangement of the same generated by opposing cathode-anode pairs Plasma flames are each combined into a single combined plasma flame. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Kathodeneinrichtung mit wenigstens zwei von VoIlelektroden gebildeten Kathoden (3, 25, 26, 41, 64) besitzt, daß bei Ihr mindestens eine Anodeneinrichtung mit einer der Zahl der Kathoden der Kathodeneinriohtung entsprechenden Anzahl von durch Düsen gebildeten Anoden (2, 18, 19, 44, 62) vorgesehen ist, daß sie eine Zuführung (7) eines Plasma erzeugenden Gaees zu den Düsen aufweist und daß sie einen StromansohluB |9> 10} 29, 30) für die Kathodenelnriohtung sowie die Aaodeneinriohtung hat.8. Device for performing the method according to one of the Claims 1 to 7, characterized in that it has at least one cathode device with at least two cathodes (3, 25, 26, 41, 64) formed by solid electrodes, that with you at least one anode device with one of the Number of cathodes corresponding to the cathode device Number of anodes formed by nozzles (2, 18, 19, 44, 62) is provided that they have a supply (7) of a plasma generating Gaees to the nozzles and that they have a StromansohluB | 9> 10} 29, 30) for the cathode alignment as well as the Aaodeneinriohtung has. 9. Yorriohtung naoh Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, daß die Anodeneinriohtung Unter Bildung einer Mehrfaoh-Anode (1, 18,9. Yorriohtung naoh claim 8, characterized in that the Anode installation Forming a multiple anode (1, 18, 009841/129 1009841/129 1 20H59220H592 19» 40, 62) aus einem einzigen StUoIc besteht und dieses die Düsen ergebende öffnungen aufweist.19 »40, 62) consists of a single StUoIc and this the Has nozzles resulting openings. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Kathoden-Anoden-Paar (3, 2; 25, 18; 26, 19; 41, 44; 64, 62) jeder Kathoden- und Anodeneinrichtung eine gesonderte regelbare Gleichstromquelle (14, 27, 28)10. Device according to claims 8 and 9, characterized in that for each cathode-anode pair (3, 2; 25, 18; 26, 19; 41, 44; 64, 62) each cathode and anode device has a separate controllable direct current source (14, 27, 28) Torgesehen ist·Is seen 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kathoden- und Anodeneinrichtung eine Gleichstromquelle (15) vorgesehen ist und die einzelnen Kathoden-Anoden-Paare (2, 3) der Kathoden- und Anodeneinrichtung über je einen Regelwiderstand (16) an diese Gleichstromquelle angeschlossen sind.11. Device according to claims 8 and 9, characterized in that one for each cathode and anode device Direct current source (15) is provided and the individual cathode-anode pairs (2, 3) of the cathode and anode device via a variable resistor (16) each to this DC power source are connected. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (3, 25, 26) der Kathodeneinrichtung und die Anoden (2, 18, 19) der Anodenelnriohtung in einer geraden Linie angeordnet sind.12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the cathodes (3, 25, 26) of the cathode device and the anodes (2, 18, 19) of the Anodenelnriohtung are arranged in a straight line. 13. Vorrichtung nach Anspruoh 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Gruppen von Kathoden-Anodenelnriohtungen (25, 18; 26, 19) aufweist.13. The device according to Anspruoh 12, characterized in that they have two groups of cathode-anode devices (25, 18; 26, 19). 009841 /1291009841/1291 14. Torrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Anodeneinrichtungen (18, 19) der beiden Kathoden-Anodeneinrichtungen (25, 18; 26, 19) an eine Wechselstromquelle (22) angeschlossen sind.14. Door direction according to claim 13 »characterized in that the anode devices (18, 19) of the two cathode-anode devices (25, 18; 26, 19) to an AC power source (22) are connected. 15. Torrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen (25, 18; 26, 19) in gleichmäßigem Abstand voneinander sowie parallel zueinander angeordnet sind.15. Gate direction according to one of claims 13 and 14 »thereby characterized in that the two groups of cathode-anode devices (25, 18; 26, 19) are equally spaced are arranged from each other and parallel to each other. 16. Torrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gruppen von Kathoden-Anodeneinrichtungen (25, 18; 26, 19) in gleichmäßigem Abstand voneinander sowie gegenseitig derart geneigt zueinander angeordnet sind, daß sich die von ihnen erzeugten Reihen von Plasmaflammen (13) längs einer geraden Linie treffen.16. Gate direction according to one of claims 13 and 14 »characterized in that the two groups of cathode-anode devices (25, 18; 26, 19) at an equal distance from one another and mutually so inclined to one another are arranged so that the rows of plasma flames (13) generated by them meet along a straight line. 17. Torrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,"dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (41» 64) der Kathodeneinriohtung und die Anoden (44, 62) der Anodeneinrichtung auf einer Kreislinie angeordnet sind.17. Gate direction according to one of claims 8 to 11, "thereby characterized in that the cathodes (41 »64) of the cathode device and the anodes (44, 62) of the anode device are arranged on a circular line. 18. Torrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet» daß sich die gemeinsamen Achsen der Kathoden (41) und der zugehörigen Anoden (44) aller Kathoden-Anoden-Paare in paralleler Lage befinden.18. Gate direction according to claim 17 »characterized» that the common axes of the cathodes (41) and the associated anodes (44) of all cathode-anode pairs are in a parallel position. OQ98A 1 /129 1OQ98A 1/129 1 20H59220H592 19« Vorrichtung naoh Anspruch. 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gemeinsamen Achsen ;jeder Kathode (64) und der zugehörigen Anode (62) der einzelnen Kathoden-Anoden-Paare in radialer Anordnung bezüglich des Mittelpunktes des Kreises, auf welchem sie angeordnet sind, befinden.19 «Device close to claim. 17, characterized in that the common axes; each cathode (64) and the associated anode (62) of the individual cathode-anode pairs in a radial arrangement with respect to the center of the Circle on which they are arranged. 00984 1/12900984 1/129
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