DE2140241A1 - Verfahren zur regelung des betriebszustandes einer anlage zur plasmalichtbogenbearbeitung von werkstuecken und plasmalichtbogenbearbeitungsanlage - Google Patents

Verfahren zur regelung des betriebszustandes einer anlage zur plasmalichtbogenbearbeitung von werkstuecken und plasmalichtbogenbearbeitungsanlage

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DE2140241A1 DE19712140241 DE2140241A DE2140241A1 DE 2140241 A1 DE2140241 A1 DE 2140241A1 DE 19712140241 DE19712140241 DE 19712140241 DE 2140241 A DE2140241 A DE 2140241A DE 2140241 A1 DE2140241 A1 DE 2140241A1
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LINEZKIJ
PERSIZ LEW MOISEEWITSCH
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    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/006Control circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/36Circuit arrangements

Description

VERFAHREN ZUR REGELUNG DES BETRIEBSZUSTANDES EINER
ANIAGE ZUR PLASMALICHTBOGENBEARBEITUNG VON WERKSTÜCKEN
UND PLASMALICHTBOGENBEARBEITUNGSANLAGE
Die Erfindung betrifft die Vervollkommnung der Verfahren und Einrichtungen zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere ein Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken und eine Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage und kann zum Plasmalichtbogenschneiden-, schweißen und-aufschweißen benutzt werden.
Eine allgemein bekannte Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage enthält ein Plasmatron und eine steuerbare Stromquelle zur Anregung und Aufrechterhaltung des zwischen der Katode und dem Werkstück brennenden Lichtbogens. Das plasmabildende Gas wird über den Innenraum der elektrisch leitenden Düse gegeben, so daß der brennende Plasmabogen durch die Düse ,,
ja
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Die Regelung des Betriebszustandes dxeser Anlage geschieht wie folgt.
Nach der Zuführung des plasmabildenden Gases zur Düse wird ein Plasmalichtbogen zwischen der Katode und dem Werkstück angeregt und dann der Lichtbogenstrom auf den Arbeitswert allmählich gebracht, d.h auf den Wert, bei welchem die Bearbeitung erfolgt. Die Stromerhöhung ist zur Steigerung der Leistung des Plasmalichtbogens erforderlich, was hohe Bearbeitungsgüte sichert und die Leistungsfähigkeit der Anlage erhöht.
Zwischen den Düsenwandungen und dem Plasmalichtbogen ist eine Kaltgasschicht anwesend, die thermisch und elektrisch die Plasmalichtbogensäule von den Düsenwandungen isoliert. Jedoch* ist bei Überschreitung eines bestimmten Stromgrenzwertes ein Durchschlag dieser'Kaltgasschicht möglich.
Infolge eines solchen Durchschlags wird ein Teil des Lichtbogenstromes durch die Büsenwardüngen überbrückt, wobei eine Erosion der Düse hervorgerufen wird, was wiederum zur Störung der Symmetrie der Lichtbogenentladung und Verschlechterung der Bearbeitungsgüte führt.
Darüber hinaus wird bei einer Erosion der Düse ihr Kanaldurchmesser vergrößert, die Stromdichte und Energiekonzentration im Düsenkanal vermindert, was die Leistungsfähigkeit und die Bearbeitungsgüte herabsetzt.
Und schließlich macht die Störung der geometrischen Form
beständiger
der Düse die Einhaltung ν Plasmalichtbogen-Bearbeitungsbedingungen unmöglich, was absolut unzulässig bei einer Präzisionsbearbeitung ist.
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Die Auswechselung der ausgefallenen Düse bzw. Plasmatrons führt zu Leerseiten. Daher wählt man beim Arbeiten mit einer solchen Anlage den Arbeitsstromwert bewußt
der
kleiner al9vhöchstzulässige Wert, um einen Durchschlag zu vermeiden· In diesem Falle findet jedoch eine Unterbelastung der gesamten Anlage und folglich eine Senkung der Leistungsfähigkeit und der Bearbeitungsgüte statt.
Bei Aussetzen der Gaszuführung zu dem Plasmatron (Schlauchabriß und dgl.), spontaner Zunahme des Plasmalichtbogenstromes, Berührung der Düse mit dem Werkstück usw. findet auch eine Überbrückung des Plasmalichtbogens, eine Erosion der Düse und ein Ausfall der Anlage statt.
Die bekannte Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung, beispielsweise zum Lichtbogenschneiden, enthält eine Stromquelle, die durch parallel zur Katode-Werkstück-Strecke geschalteten Impuls- und Gleichstromgeneratoren gebildet ist, einen Regler
und einen Sollwerteinsteller für die Stromamplitude dieser Generatoren. In diesem Falle ist eine Einstellung auf die beste Schnittkante und maximale Leistungsfähigkeit bei vorgegebener
Versuche
Schnittkantengüte nur durch mehrfache V für jedes konkrete Werkstück möglich.
Die Einstelloperationen sind mit unproduktivem Zeit-, Energie- und Werkstoffauf wand verbunden und garantieren nicht die beste Betriebsart.
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Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die Möglichkeit gibt, mit den höchstzulässigen Werten des Plasmalichtbogenstromes zu arbeiten, was die höchstmögliche Leistungsfähigkeit der Anlage und die höchste Bearbeitungsgüte sichert, wobei ein erosionsfreier Betrieb des Plasmatrons sichergestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung anzugeben, das die Ermittlung des elektrischen * Durchschlages im Düsenkanal bei Zunahme des Lichbogenstromes ermöglicht, und eine Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung zu schaffen bei der die Möglichkeit gegeben ist, den Augenblick des elektrischen Durchschlags in der Düse, der deren Erosion vorangeht, zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei der Regelung des Betriebszustandes der Plasmalichtbogenbearbeitungs- anlage gemäß der Erfindung die Spannung zwischen der Katode
und und der Düse mij3t, den Sprung dieser Spannung registriertv bei
ι dessen Auftreten die Steigerung des Lichtbogenstromes beendet.
Der Spannungssprung findet im Augenblick des Durchschlages der Kaltgas schicht, die elektrisch und thermisch die Lichtbogensäule von den Düsenwandungen isoliert, statt.
Eine weitere Steigerung des Lichtbogenstromes kann zur Erosion der Düse führen. Jedoch hat die Erosion im Augenblick des ersten Spannungssprunges keine Zeit genug, um sich zu
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entfalten, deshalb schließt die Beendigung der Stromzunahme vollkommen die Erosion der Düse aus.
Dieses Verfahren kann für eine PlasmalichtbogenbearbeitungSn anlage, die eine steuerbare Stromquelle zur Anregung und Aufrechterhaltung des zwischen der Katode und dem Werkstück brennenden und durch den Innenraum der elektrisch leitenden Düse gehenden Plasmalichtbogens enthält, benutzt werden. Bei dieser Anlage liegt gemäß der Erfindung zwischen der Katode und der Düse ein Spannungsgeber, der durch ein Filter, welches die Pulsationsfrequenz der Stromquelle überschreitende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement, welches mit seinem Ausgang mit dem Steuereingang der Stromquelle verbunden ist und beim Erscheinen eines der sprungartigen Spannung?!änderung entsprechenden Signals an seinem Eingang einen Impuls zum beendigen der Zunahme des Quellenstromes erzeugt, gebildet ist.
Am Ausgang des Spannungsgebers wird zweckmäßigerweise ein Impulszähler angeordnet und dieser mit dem Steuereingang der Stromquelle verbunden, wobei z. B. auch bei Überschreitung einer vorgegebenen Impulszahl die Speisequelle völlig abgeschaltet wird.
Bei der Anlage, die eine Stromquelle, welche aus parallel zu der Katode-Werkstück-Strecke geschaltetem Gleichstromgenerator und Impulsstromgenerator gebildet ist, einen Sollwerteinsteller und einen Regler der Generatorstromamplitude
Ausbildung der Erfindung enthält, ist in weiterer ν zwischen der Katode und der Düse
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ein SpanmmgsgebeEgeschaltet, deijdurch ein Filter, welches die Pulsationsfrequenz beider Generatoren überschreitende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement, welches mit dem Regler verbunden ist und bei sprungartiger Spannungsänderung einen Impuls zur Formierung eines Signals zum Been-len der Stromsteigerung eines der Generatoren erzeugt gebildet ist, wobei der Regler und der Sollwerteinsteller mit den Jeweiligen Strom^generatoren über einenSchalter verbunden werden.
Diese Ausführung der Anlage ermöglicht die Automatisierung einer
des Überganges vonvBetriebsart, die eine hohe Bearbeitungsge-
einer
schwindigkeit sichert, zu Betriebsart, die eine hohe Bearbeitungsgüte gewährleistet, wobei für jede Betriebsarb optimale Brennbedingungen eingehalten werden.
Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen und an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - das Blockschema der Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage, das das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht}
Fig. 2 - den Verlauf des Plasmalichtbogenstromes und der Spannung zwischen Katode und Düse;
Fig. 3 - das Blockschema einer der Ausführungsvarianten der Plasmalichtbogenbearbeitungsanlageι Fig. 4 - den Verlauf des Plasmalichtbogensbromes;
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Fig. 5 - die Impulse am Ausgang des Spannungsgefoers zwischen Katode und Düse;
Fig. 6 - das Blockschema einer AusfükmngSYariante der Plasma licht"bogenschneideanlage \
Fig. 7 - <ien zeitlichen Verlauf des Plasmaliciitbogenstromes bei hoher Schnittleistung}
Fig. 8 — den zeitlichen Verlauf des Plasaalichfbogenstromes der einer hohen Schnittkantengüte entsprichto
Die Anlage zur Plasmaliehtbogenfoearbeitung ©ntMlt ein Plasmatron 1 (Fig. 1) mit einer Katode 2, vorzugsweise aus lanthaniertem Wolfram, und der wassergekühlten Kupferdüse 3· Zwischen der Katode 2 und dem ?»'erkstück 4 brennt der Plasmalichtbogen 5» der durch das in die Düse eintrei^1^6 flammenbildende Gas stabilisiert wird, wie dies mit den Pfeilen 6 gezeigt ist.
Zwischen der Katode 2 und dem Werkstück 4- liegt die regelbare
7
Stromquelle^ zur Speisung des Plasmalichtbogens 5« Zwischen der Katode 2 und der Düse 3 liegt der Spannungsgeber 8, dessen Ausgang mit dem Steuerkreis der Speisequelle 7 verbunden ist.
Bei stufenloser Änderung des Stromes (Kurve 9j Fig.2) des Plasmalichtbogens 5 bleibt die Amplitude U0 der Spannung (Kurve 10) zwischen der Katode und der Düse nahezu konstanst. Der Zeitpunkt ty, entspricht dem Brennbeginn des Lichtbogens 5 und die Spannungsamplitude UQ - dem normalen Brennen des Lichtbogens. Wie festgestellt wurd e,findet bei einem gewissen Wert der Stromamplitude I , die dem elektrischen Durchschlag und der Überbrückung des Stromes des Lichtbogens 5 über die Düse 3
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. entspricht, ein momentaner Spannungssprung auf die Amplitude U^ statt. Die Zeitpunkte tp und to sind jeweils die Zeitpunkte des Beginns und Endes dieses Spannungssprunges, die der Wirkungs dauer des Stromes I^ entsprechen bzw. diese etwas überschreiten.
statt
Nachstehend sollender Begriffe Stromamplitude und Spannungsamplitude die . Begriffe Strom und Spannung benutzt werden, wobei beispielsweise unter Strom I^. die Stromamplitude I1- zu verstehen ist.
Die Praxis zeigt, daß eine kurzzeitige Einwirkung des Stromes I, keine Erosion hervorruft, so daß man bei rechtzeitigem Verhindern der Zunahme des Stromes Ί* die Düse vor Erosion schützen kann.
Somit kann man, wenn man den Spannungssprung zwischen der Katode 2 und der Düse 3 registriert und bei dessen Auftreten die Zunahme des Lichtbogenstromes verhindert, die Düse 3 vor Erosion schützen.
Der Geber 8 muß folglich auf die sprungartige Änderung der Spannung zwischen der Katode 2 und der Düse 3 reagieren und beim Auftreten dieses Spannungssprunges einen Impuls erzeugen, der über den Steuerkreis der Speisequelle 7 das Aufhören der Zunahme des Plasmalichtbogenstromes bewirkt. Als solcher Geber kann beispielsweise ein bekannter monostabiler Multivibrator benutzt werden, der beim Eintreffen eines Eingangsimpulses einen Steuerimpuls für den Steuerkreis der
Beendigung
Speisequelle 7 zur / . der Stromzunaheme erzeugt. Als
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Eingangsimpuls wird "bei diesem Verfahren der Spannungssprung "benutzt.
Nachstehend wird das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des Betriebszustandes der Anlage eingehender betrachtet.
über die Düse 3 wird flammenbildendes Gas zugeführt, die Speisequelle 7 eingeschaltet und auf beliebige bekannte Art der Lichbogen 5 zwischen der Katode 2 und dem Werkstück 4 angeregt. Hierbei wird die Stromamplitude I bewußt kleiner als die Stromamplitude I/,, bei der ein Durchschlag der Kaltgasschicht entstehen kann, gewählt. Im Zeitintervall von t^. bis tp (Fig. 2) wird allmählich der Strom erhöht.
Zum Zeitpunkt t^ erreicht der Strom des Lichtbogens den · kritischen Wert, wobei die Spannung sprungartig auf U,. ansteigt. Da die Spannungsanstieggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t~ wesentlich die Spannungsänderungs-Geschwindigkeit bei normalem Brennen des Lichtbogens übersteigt, so wird diese Änderung vom Geber (Multivibrator) als Impuls wahrgenommen, wobei der Multivibrator auf die Speisequelle 7 einwirkt und die Zunahme des Stromes abbricht. Dadurch wird ein erosionsfreies Arbeiten des Plasmatrons gesichert.
Bei der Speisung des Plasmalichtbogens mit Gleichstrom kann eine Anlage verwendet werden, deren Blockschema in Fig. 3 wiedergegeben ist.
Zu dieser Anlage gehören: das Plasmatron 1 mit Katode 2 und Düse 3. Zwischen der Katode 2 und dem Werkstück 4 brennt
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der Lichtbogen 5» der durch die Düse 3 geht. Zwischen dem Werkstück 4 und der Katode 2 liegt die regelbare Stromquelle 7 zur Speisung des Lichtbogens 5· Die Speisequelle umfaßt den Gleichstromgenerator 11, die St romanstieg-Einheit 12, die zum Fixieren des Stromes bestimmte Einheit 13» eine Stromabfall- -Einheit 14, einen Magnet anlasser 15 und einen Impulszähler
Die Ausgänge 17 und 18 des Generators 11 sind jeweils an die Katode 2 und das Werkstück 4 angeschlossen. Die Eingänge 191 20, 21 des Generators 11 sind jeweils mit den Ausgängen
W der Einheiten 12 und 14 und des Magnetanlassers 15 verbunden. Die Eingänge der Einheiten 14 und 15 sind mit den Ausgängen des Impulszählers 16 und der Eingang 22 der Einheit 12 - mit dem Ausgang der Einheit 13 verbunden. Die Eingänge der Einheit 13 und des Zählers 16 sind vereinigt und bilden den Eingang der regelbaren Stromquelle 7 zur Speisung des Lichtbogens.
Zwischen der Katode 2 ur«d der ί üse 3 liegt der Geber 8, der durch das elektrische Filter 24, welches die Strompulsations· frequenz der Stromquelle 7 übersteigende Frequenzen durchläßt, und das Schwellenelement 25, welches bei sprungartiger Änderung der Spannung zwischen der Katode 2 und der Düse 3 ein Impulssignal erzeugt, gebildet ist. Als Eingang für den Geber 8 dienen die Eingänge 26 und 27 des Filters 24, während als Ausgang der Ausgang des Elementes 25 dient, der seinerseits an den Eingang 23 der Speisequelle 7 angeschlossen ist.
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Die in 'Fig, 3 gezeigte Anlage funktioniert wie folgt.
Die Stromanstiegeinheit 12 wirkt auf den Gleichstromgenerator 11 ein, wodurch ein Anstieg des Stromes des Lichtbogens 5 auf die Amplitude I^ (Fig· 4) im Zeitabschnitt von ty. bis tp hervorgerufen wird. Zum Zeitpunkt t« erreicht der Strom die Amplitude 1^, "bei der der erste Durchschlag" der Kaltgasschicht entsteht, dem der Impuls 28 (Fige 5) am Ausgang des Gebers 8 entspricht.
Dieser Impuls wirkt auf die Stromwerthalteeinheit 13 (Fig. 3) und den Impulszähler 16 ein. Die Einheit 13 schaltet die Stromanstiegeinheit 12 ab. Weiterhin bleibt die Steuereinwirkung der Einheit 12 auf die Einheit 11 während des Betriebs der Anlage bis zur Ausschaltung derselben unverändert· Gleichzeitig trifft der Impuls 28 auf den Eingang des Zählers 16 ein. Letzterer gibt ein Signal auf die Stromabfalleinheit 14 aus. Die Einheit 14 wirkt auf den Generator 11 ein und ruft eine Senkung des Stromes des Lichtbogens 5 von der Amplitude I> bis auf die Amplitude Ip hervor. Diese Senkung beträgt gewähnlich 2 bis 10% der Amplitude I^. Bei der Stromamplitude Ip findet die Bearbeitung des Werkstücks statt. Im Falle einer Notsituation, beispielsweise beim Aussetzen der Gaszuführung bzw. bei Verringerung des Gasverbrauches sowie bei Berührung der Düse 3 mit dem Werkstück 4 usw. entstehen am Ausgang des Gebers 8 die Impulse 29, 30» die unter der Wirkung der Signale vom Zähler 16, die über die Einheit 14 auf den Eingang des Gene-
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rators 11 geben werden, eine Stromsenkung auf die Amplitude I., und I^ hervorrufen. Beim Eintreffen des Signals 31 wird der Zähler 16 gefüllt, der in diesem Falle ein Signal auf den Magnetanlasser 15 zur Abschaltung des Lichtbogenspeisegenerators 11 gibt.
Fig. 6 zeigt das Blockschema einer Anlage, die zum Plasmalichtbogenschneiden benutzt werden kann.
Zu dieser Anlage gehören: das Plasmatron 1 mit Katode und Düse 3· Zwischen der Katode 2 und dem Werkstück 4 brennt der Plasma lichtbogen 5» der durch das in die Düse 3 eintretende de Gas (durch die Pfeile 6 gezeigt) stabilisiert wird.
Zwischen der Katode 2 und dem Werkstück 4 liegt die regelbare Stromquelle 7 zur Speisung des Lichtbogens 5* deren Eingang mit dem Ausgang des Gebers 8 verbunden ist. Die Eingänge des Gebers 8 sind an die Katode 2 und die Düse 3 des Plasmatrons 1 gelegt.
Die Speisequelle 7 umfaßt den Gleichstromgenerator 11, einen Impulsstromgenerator 32, einen Sollwerteinsteller 33, einen Generatorstromregler 34· und einen Schalter 35 mit zwei stabilen Stellungen 36 und 37·
Der Regler 34 kann die Elemente 12, 13, 14, 15, 16 (Fig. 3) umfassen (Fig. 3) und sichert die Stromänderung eines der Generatoren gemäß Fig. 4.
Die gleichnamigen Ausgänge von Generatoren 11 und 32 sind vereinigt und bilden die Ausgänge I7 und 18 der Stromquelle 7·
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Die Steuereingänge 38 und 39 der Generatoren 11 und 32 sind jeweils über den Schalter an die Ausgänge des Sollwerteinstellers 33 und des Reglers 34 gelegt.
Befindet sich der Schalter 35 in Stellung 36» so ist der Ausgang des Reglers 34 mit dem Eingang 38 des Gleichstromgenerators 11 und der Ausgang des Sollwerteinstellers 33 - mit dem Eingang 39 des Impulsstromgenerators verbunden.
Befindet sich der Schalter 35 in Stellung 37, so ist der Ausgang des Reglers 34 mit dem Eingang 39 des Impulsstromgenerators 32 und der Ausgang des Sollwerteinstellers 33 - mit dem Eingang 38 des Gleichstromgenerators 11 verbunden.
Bei dieser. Anlage ist der Hochleistungsbetrieb durch relativ große Stromamplitude I1- (Fig. 7) des Generators 11 und' kleine Stromamplitude Ig des Generators 32 gekennzeichnet«
Eine hohe Schnittkantengüte sichert der Betriebszustand, der einem geringen Wert von Ix- (Fig. 8) und einem großen Wert von Ig entspricht.
Die Anlage funktioniert wie folgt.
Wird eine bestimmte Schnittkantengüte benötigt, so wird
ft. der Schalter 35 in Stellung 36 gebracht und mit dem Sollwe< •einsteller 33 der erforderliche Impulsstrom am Generator 32 eingestellt. Nach Einschaltung der Anlage steigt die Amplitude des Gleichstromes des Generators 11 unter der Wirkung des Reglers 34 so lange an, bis der gesamte Amplitudenwert des Lichtbogenstromes den Wert I^ (Fig. 4) erreicht hat. Im weiteren
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wird der Summenwert des Lichtbogenstroraes unter der Wirkung der Signale vom Ausgang des Gebers 8 infolge einer Senkung des Gleichstromes des Generators 11 dem Arbeitswert I~ gleich.
Auf diese Weise wird automatisch die höchstzulässige Leistungsfähigkeit bei vorgegebener Schnittkantengüte und bei völligem Ausbleiben der Düsenerosion gesichert.
Wird eine bestimmte Schnittleistung nötigt, so wird der Schalter 35 in Stellung 37 gebracht und mit dem Sollwerteinsteller 33 der erforderliche Gleichstrom am Generator 11 eingestellt. Nach Einschaltung der Anlage steigt der Impulsstrom des Generators 32 unter der Wirkung des Reglers 34 so lange an, bis der Summenamplitudenwert des Lichtbogenstromes den Wert I^j (Eig. 4) erreicht hat. Im weiteren nimmt der Summenwert des Lichtbogenstromes unter der Wirkung der Signale vom Ausgang des Gebers 8 infolge einer Senlrung des Impulsstromes des
Generators 32 den Arbeitswert Ip anc
bes v.mögl iehe
Hierbei wird automatisch die v Schnittkantengüte bei vorgegebener Schnitt leistung und bei völligem Ausbleiben der Düsenerrosion gesichert.
Bei Notbetrieb wirken die Impulse 29 und 30 (Fig. 5) auf einen der durch den Regler 34 steuerbaren Generatoren ein und setzen den Summenstrom des Lichtbogens 5 auf die Werte "Io und Ij. herab·
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie die Düse vor Ausfall bei einer Notsituation, beispielsweise beim
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Aussetzen der Gaszufuhr, bei Berührung der Düse mit dem Werkstück, bei spontaner Stromzunahme usw. schützt. Bei Speisung des Plasmalichtbogens mit Impulsstrom sichert die erfindungsgemäße Anlage die iiöchste Schnittkantengüte bei vorgegebener Leistungsfähigkeit und höchste Leistungsfähigkeit bei -vorgegebener Schnittkantengüte·
Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht eine Plasmalichtbogenbearbeitung bei höchstzulässigen Strömen, die höchste Güte und Leistungsfähigkeit des Arbeitsganges unter Ausbleiben von Düsenerosion sichern.
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Claims (4)

  1. 2U0241
    τ16-PATENTANSPÜCHE
    \. 1./Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken, bei welchem man stufenlos den Strom des zwischen der Katode und dem zu bearbeitenden Werkstück brennenden und durch den Innenraum der elektrisch leitenden Düse gehenden Lichtbogens steigert , dadurch gekennzeichnet, daß man
    k die Spannung zwischen der Katode und der Düse mißt, den Sprung W und
    dieser Spannung registriert „vbei dessen Auftreten . die Steigerung des Lichtbogenstromes beendet.
  2. 2. Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung unter Regelung des Betriebszustandes nach Anspruch 1, die eine steuerbare Stromquelle zur Speisung des zwischen der Katode und dem Werkstück brennenden und durch die elektrisch leitende Düse gehende Plasmalichtbogen enthält, dadurch g e kennze i chnet-, daß zwischen der Katode (2) und der Düse (3) ein Spannungsgeber (8) liegt, der ein Filter ™ (24·), welches die Pulsationsfrequenz der Stromquelle (7) übersteigende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement
    aufweist,
    (25)v welches mit seinem Ausgang mit dem Steuerkreis der Stromquelle (7) verbunden ist und beim Erscheinen eines dem
    Spannung^sprung entsprechenden Signals am Filterausgang einen Impuls erzeugt, der auf den Eingang der Stromquelle zum Abbrechen der Lichtbogenstromzunahme gegeben wird.
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    2U0241 - 17 -
  3. 3· Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Ausgang des Gebers und dem Eingang des Steuerkreises der Stromquelle ein Impulszähler (16) angeordnet ist, der die Speisequelle bei Überschreitung einer vorgegebenen Impulszahl völlig abschaltet.
  4. 4. Anlage zum Plasmalichtbogenschneiden von Werkstücken unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Stromquelle zur Speisung des Plasmalichtbogens, bestehend aus je einem parallel zu der Katode-Werkstück-Strecke geschalteten Gleichstromgenerator und Impulsstromgenerator, einen Sollwereinsteller und einen Regler der Generatorenstromamplitude enthält, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Katode (2) und der Düse (3) ein Spannungsgeber (8) geschaltet, ist, der durch ein Filter (24), welches die Pulsationsfrequenz der Speisequelle übersteigende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement (25), das mit seinem Ausgang mit dem Regler (34) verbunden ist und beim Erscheinen eines dem Spannungssprung entsprechenden Signals am Filterausgang ein Signal zur Beendigung der Zunahme des von der Stromquelle gelieferten
    ?34) Stromes erzeugt, gebildet ist, wobei der Reglervund der SoIl-
    (33)
    werteinsteller^an die Stromquelle über einen Schalter (35) mit zwei Schaltstellungen angeschlossen sind« in welchen sie wechselweise mit den Generatorenvder Stromquelle verbunden werden.
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    Leerseife
DE19712140241 1971-08-26 1971-08-11 Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken und Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage Expired DE2140241C3 (de)

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Publications (3)

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DE2140241A1 true DE2140241A1 (de) 1973-02-22
DE2140241B2 DE2140241B2 (de) 1974-06-27
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4330700A (en) * 1980-03-25 1982-05-18 Peter Jagieniak Plasmaburner with contact protection
US4645899A (en) * 1984-09-28 1987-02-24 Fried. Krupp Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Plasma torch with hollow fluid cooled nozzle

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD132706A3 (de) * 1974-10-08 1978-10-25 Jochen Boehme Verfahren und einrichtung zum schutz der duesen von werkstueckgepolten plasmabrennern
FR2439995A1 (fr) * 1978-10-24 1980-05-23 Anvar Procede et dispositif de mesure de la concentration d'une solution en substrat oxydable par reaction enzymatique
DD151248A1 (de) * 1978-12-21 1981-10-08 Wenzel Bernd Dieter Schutzvorrichtung fuer plasmatrone hoher leistung
AT388271B (de) * 1984-09-26 1989-05-26 Voest Alpine Ag Regelungsvorrichtung fuer einen hochleistungsplasmabrenner, insbesondere fuer einen schmelzofen
JPS62267080A (ja) * 1985-09-04 1987-11-19 サ−マル・ダイナミクス・コ−ポレ−シヨン プラズマト−チしや断回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4330700A (en) * 1980-03-25 1982-05-18 Peter Jagieniak Plasmaburner with contact protection
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