DE2140241B2 - Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken und Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage - Google Patents
Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken und PlasmalichtbogenbearbeitungsanlageInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren lind Einrichtungen zur Plasmalichtbogenbearbeitung
Werkstücken, insbesondere ein Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur
Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstücken sowie Plasmalichtbogenbearbeitungsaiilagen zur Durchführung
dieses Verfahrens. Die Erfindung kann beim
Plasmalichtbogenschneiden, -schweißen und -aufschweißen benutzt werden.
Eine z.B. aus der deutschen Auslegeschrifi 1 294 155 bekannte Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage
enthält einen Plasmabrenner und eine steuer-
bare Stromquelle zur Anregung und Aufrechterha!- tung des zwischen der Katode und dem Werkstück
brennenden Lichtbogens. Das plasmabildende Gas wird über den Innenraum der elektrisch leitenden
Düse geleitet, so daß der brennende Plasmaboger.
'urch ^lie Düse geht.
Die Regelung des nelriebszustandes dieser Anlage geschieht wie folgt:
Nach der Zuführung des plasmabildenden Gases zur Düse wird ein Plasmalichtbogen zwischen der Kstode
und dem Werkstück angeregt und dann der Lichtbogenstrom stufenlos auf den vorgegebenen, frei
zu wahlenden Arbeitswert, bei welchem die Bearbeitung erfolgt, gebracht. Die Stromerhöhung ist zur
Steigerungder Leistung des Plasmalichtbogens erfor
derlich. so daß eine hohe Bearbeitungsgute und Leistungsfähigkeit der Anlage erzielt wird.
Zwischen den Düsenwandungen und dem Plasmalichtbogen strömt eine Kaltgasschicht, die die Plasmalichtbogensäule
thermisch und elektrisch von den Du-
senwandungen isoliert. Jedoch ist bei Überschreitung eines bestimmten Stromgrenzwertes ein Durchschlag
dieser Kaltgasschicht möglich.
Infolge eines solchen Durchschlags wird ein Tcii des Lichlbogenstromes durch die Düsenwandungen
überbrückt, wobei eine Erosion der Düse hervorgerufen wird, was wiederum zur Störung der Symmetrie
der Lichtbogenentladung und Verschlechterung der Bearbeitungsgute führt.
Darüber hinaus wird durch die Erosion der Düse ihr Kanaldurchmesser vergrößert und die Stromdichte
und Energiekonzentration im Düsenkanal vermindert, was die Leistungsfähigkeit und die Bearbeitungsgute
herabsetzt.
Schließlich macht die Störung der geometrischen Form der Düse die Einhaltung beständiger Plasmalichtbogen-Bearbeitungsbedingungen
unmöglich, was bei einer Präzisionsbearbeitung absolut unzulässig ist
Das Auswechseln ausgefallener Düsen bzw. Plasmabrenner führt zu Leerzeiten. Daher wählt mar
beim Arbeiten mit einer solchen Anlage den Arbeitsstromwert bewußt kleiner als der hochstzulässige
Wert, um einen Durchschlag zu vermeiden. Mar nimmt also bewußt eine Unterbelastung der gesamter
Anlage und folglich eine Senkung der Leistungsfähig keit und der Bearbeiiungsgute in Kauf.
Bei einen« Aussetzen der Gaszuführung zu den
Plasmabrenner. /.. B. wenn der Schlauch sich löst odei
reißt, oder bei spontaner Zunahme des Plasmaiicht
ixH'.ensiromes. Berührung der Düse mit dem Werk
mi iick usw. ist ebenfalls eine Überbrückung des Pias
malichibogens mit Erosion der Düse und schließlicl ein Ausfall der Anlage die Folge.
Die hier berichtete Anlage zur Plasmalichtbogen bearbeitung, die insbesondere zum Lichtbogen
schneiden bestimmt ist. enthält eine Stromquelle, die
durch parallel zur Katode-Werkstück-Strecke geschattete Impuls- und Gleichstromgeneratoren gebildet
ist, einen Regler und einen Sollwerteinsteller fü:
die Stromamplitude dieser Generaloren. Eine Einllellung
auf die beste Schnittkante und maximale Lei-Hungsfähigkeit bei vorgegebener Schnittkantengüle
■it dabei nur durch mehrfache Versuche für jedes konkrete
Werkstück möglich.
Die Einstelloperationen sine mit unproduktivem Z^it-, Energie- und Werkstoifaufwand verbunden
and garantieren dennoch nicht die beste Betriebsart.
Ein mit einem anderen Regelungsprinzip arbeitende Piasmalichtbogenanlage ist aus der deutschen
Offenlegungsschrift 1565 733 bekannt. Zur Aufrechterhaltung
des auch hier vorgegebenen und frei wahlbaren Bogenstroms wird der Abstand zwischen
Brenner und Werkstücksoberfläche, also die Lichtbogenlänge verändert. Die vorsiehend aufgezeigten
Nachteile dcr eingangs beschriebenen bekannten Anlage sind auch hier in gleichem Umfange gegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. unter Vermeidung der erwähnten Nachteile ein Verfahren
»nzugeben, das die Möglichkeit gibt, mit den hochstzulässigen Werten des Plasmalichtbogenstromes zu
arbeiten, so daß die höchstmögliche Leistungsfähigkeit der Anlage und die höchste Bearbeitungsgüte bei
erosionsfreiem Betrieb des Plasmabrenners sichergestellt
ist.
Dabei gehört es zur Erfindung, daß bei dem vorzuschlagenden Verfahren die Ermittlung des elektrischen
Durchschlages im Düsenkanal bei Zunahme des l.-.chtbogenstromes möglich wird bzw. be; der das
Verfahren verwirklichenden Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung die Möglichkeil gegeben ist, den
Augenblick des elektrischen Durchschlags in der Düse, der deren Erosion \orangeht, zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei der Regelung des Betriebszustandes der Plasmaiichihogenbearbeitungsanlage
gemäß der Erfindung die Spannung zwischen der Katode und der Düse mißt,
•Jen Sprung dieser Spannung registriert und bei dessen Auftreten die Steigerung des Lichibogenstromes beendet.
Der Spannungssprung findet im Augenblick des Durchschlages der Kaltgasschicht, die elektrisch und
ι hermisch die Lichtbogensäule von den Düsenwandungen isoliert, statt.
Eine weitere Steigerung des Lichtbogenstromes kann zur Erosion der Düse fuhren Jedoch hat die
Erosion im Augenblick des ersten Spannungssprunges keine Zeit genug, um sich zu entfalten, deshalb
schließt die Beendigung der Stromzunahme vollkommen die Erosion der Düse aus.
Dieses Verfahren kann fur cine Plasmalichtbogeiibearbeitungsanlage,
die eine steuerbare Stromquelle zur Anregung und Aufrcchterhahung des zwischen
der Katode und dem Werkslück brennenden und durch den Innenraum der elektnsjh leitenden Düse
gehenden Plasmalichtbogens enthält, benutzt werden. Bei dieser Anlage liegt gemäß der Erfindung zwischen
tier Katode und der Düse cm Spannungsgeber, der
durch ein Filier, welches die Pulsalionstrequcn/ der
Stromquelle überschreitende Frequenzen durchläßt, und ein Schwelicneleniciil. welches mit seinem Ausgang
mit dem Steuereingant; der Siiomquelle verbunden
ist und beim Erscheinen eines der spiungartigen
Spannungsänderung entsprechenden Signals an seinem Eingang einen Impuls /.um Beendigen der Zunahme
des Quellenstromes erzeugt, gebildet ist.
Am Ausgang des Spannungsgcbers wud /wcckm *
ßigerweise ein Impulszahle; angeordnet und diener
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 enthält, ist in weiterer
ίο Ausbildung der Erfindung zwischen der Katode und
der Düse ein Spannungsgeber geschaltet, der durch, ein Filter, welches die Pulsationsfrequenz beider Generatoren
überschreitende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement, weiches mit dem Reeler verbunden
ist und bei sprungartiger Spannungsanderung einen Impuls zur Formierung eines Signals zum Beenden
der Stromsteigerung eines der Generatoren erzeugt, gebildet ist, wobei der Regler und der Sollwerteinsteller
mit den jeweiligen Stromgeneratoren über einen Wechselschalter verbunden werden.
Diese Ausführung der Anlage ermöglicht die ,Automatisierung
des Überganges von einer Betriebsar die eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit sichert, zu
einer Betriebsart, die eine hohe Bearbeitungsgüte gewährleistet, wobei für jede Betriebsart optimale
Brennbedingungen eingehalten werden.
Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen und an Hand
der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
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,
F1 g. 3 das Blockschema einer der Ausführungsvarianten der Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage,
Fig. 4 den Verlauf des Plasmalichtbogenstromes. Fig. 5 die Impulse am Ausgang des Spannungsgebers zwischen Katode und Düse,
Fig. 4 den Verlauf des Plasmalichtbogenstromes. Fig. 5 die Impulse am Ausgang des Spannungsgebers zwischen Katode und Düse,
4C F i g. b das Blockschema einer Ausfuhrungsvariante
der Plasmalichtbogenschneideanlage.
Fig. 7 den zeitlichen Verlauf des Plasmalichtbogenstromes
bei hoher Schnittleistung,
Fi μ. 8 den zeitlichen Verlauf des Plasmalichlbogen.siromes.
der einer hohen Schnittkantengute entspricht.
Die Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeilung enthält
ein Plasmatron 1 (Fig. 1) mit einer Katode 7
vorzugsweise aus lanthaniertem Wolfram, und de wassergekühlten Kupferdusc 3. Zwischen der Kalode
2 und dem Werkstuck 4 brennt der Plasinalichibogen
5. dei durch das m die Düse eintretende flainmenbildcnde
Gas stabilisiert wird, wie dies mit der
Pfeilen 6 gezeigt ist. Zwischen der Katode 2 und dem
Werkstück 4 lieg! die regelbare Stromquelle 7 zur
Speisung des Plasmahchtbogens 5 Zwischen der Kaiode 2 und der Düse 3 hegt der Spannungsgeber H
dessen Ausiiang mit dem Stcuerkreis der Speisequelle
7 verbunden ist.
Bei stulenioser \nderune d<
^- Niivmes 1 Kurve*)
i ι ^ Γ) des PKismaiiehtbogens 5 ^k ;h: ..i;e AmpliU^1.
(•'..der Spannung 1 Kurve IiI i /Wim. iu ;; der KaU'-.u
und der Düse nahc/.ii konstant. Her Zeitpunkt t
<.;··: spricht dem Bieni'lteginn de^ Lichtbogens 5 u-.ά ciu
Spannungsampiitiid'.' {.',, dem normalen Brennen de
Lichtbogens. Wie festgestellt wur.'c. nnde: bei einergewissen
Wert der Stromamplitude / .ae dem elektr·
sehen Durchschlag imd der I. Kr'v;:^ku:ic des S'.r,-
mesdes Lichtbogens 5 über die Düse 3 entspricht, ein
momentaner Spannungssprung auf die Amplitude Ux
statt. Die Zeitpunkte I2 und Z1 sind jeweils die Zeitpunkte
des Beginns und Endes dieses Spannungssprunges, die der Wirkungsdauer des Stromes /, ent-
sprechen bzw. diese etwas überschreiten.
Nachstehend sollen statt der Begriffe Stiomamplitude
und Spannungsamplitude die Begriffe Strom und Spannung benutzt werden, wobei beispielsweise unter
Strom /, die Stromamplitude /, zu verstehen ist.
Die Praxis zeigt, daß eine kurzzeitige Einwirkung des Stromes 7, keine Erosion hervorruft, so daß man
bei rechtzeitigem Verhindern der Zunahme des Stromes /, 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 Lichtbogenstremes verhindert, die Düse 3 vor Erosion schützen.
Der Geber 8 muß folglich auf die sprungartige Ändenme
der Spannung zwischen der Katode 2 und der Düse 3 reagieren und beim Auftreten dieses Spannungssprunges
einen Impuls erzeugen, der über den Steuerkreis der Sneisequelle 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 Speisequelle 7 zur Beendigung
der Stromzunahme erzeugt. Als 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 zügeführt,
die Speisequelle 7 eingeschaltet und auf beliebige bekannte Art der Lichtbogen 5 zwischen der
Katode 2 und dem Werkstück 4 angeregt. Hierbei wird die Stromamplitude /0 bewußt kleiner als die
Stromamplitude /,, bei der ein Durchschlag der Kaltgasschicht entstehen kann, gewählt. Im Zeitintervall
von t] bis f2 (Fig. 2) wird allmählich der Strom erhöht.
Zum Zeitpunkt t7 erreicht der Strom des Lichtbogens
den kritischen Wert, wobei die Spannung sprungartig auf IZ1 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 erosionsfteies 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 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, Stromanstieg-Einheit 12, die zum Fixieren des Stromes bestimmte Einheit
13, eine Stromabfall-Einheit 14, einen Magnetanlasscr 15 und einen Impulszähler 16.
Die Ausgänge 17 und 18 des Generators 11 sind jeweils an die Katode 2 und das Werkstück 4 angeschlossen.
Die Eingänge 19, 20, 21 des Generators 11 sind jeweils mit den Ausgängen 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 23 der regelbaren
Stromquelle 7 zur Speisung des Lichtbogens.
Zwischen der Katode 2 und der Düse 3 liegt der Geber 8, der durch das elektrische Filter 24, welches
die Strompulsationsfrequenz 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.
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 /, (Fig. 4)
im Zeitabschnitt von i, bis t2 hervorgerufen wird. Zum
Zeitpunkt I1 erreicht oer Strom die Amplitude /,, bei
der der erste Durchschlag der Kaltgasschicht entsteht, dem der Impuls 28 (Fi g. 5) am Ausgang des Gebers 8
entspricht.
Dieser Impuls wirkt auf die Stromwerthalteeinheit 13 (Fi g. 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 /, bis auf die Amplitude
12 hervor. Diese Senkung beträgt gewöhnlich 2 bis
10^ der Amplitude /,. Bei der Stromamplitude /:
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 Generators 11 geben werden, eine
Stromsenkung auf die Amplitude /, und /4 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.
F i g. 6 zeigt das Blockschema einer Anlage, die zum Plasmalichtbogenschneiden benutzt werden kann.
Zu dieser Anlage gehören: das Plamatron 1 mit Katode 2 und Düse 3. Zwischen der Katode 2 und
dem Werkstück 4 brennt der Plasmalichtbogen 5, der durch das in die Düse 3 eintretende 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 Piasmatrons 1
gelegt.
Die Speisequellc 7 umfaßt den Gleichstromgenerator 11, einen Impulsstromgenerator 32. einen Sollwerteinsteller
33, einen Generatorstromrcgler 34 und einen Schalter 35 mit zwei stabilen Sielhingen 36 und
37.
Der Regler 34 kann die Elemente 12, 13. 14, 15. 16 (Fig. 3) umfassen (Fig. 3) und siehert die Stromänderung
eines der Generatoren gemäß Fig. 4. -lO
Die gleichnamigen /Ausgänge von Generatoren 11
und 32 sind vereinigt und bilden die Ausgange 17 und 18 der Stromquelle 7.
Die Steuereingange 38 und 39 der Generatoren 11 und 32 sind jeweils über den Schalter an die Ausgange
des Sollwerteinstellers 33 und des Reglers 34 gelegt.
Befindet sich der Schalter 35 in Stellung 36, so is! der Ausgang des Reglers 34 mit dem Eingang 38 des
Gleichstromgenerators 11 und der Ausgang des SoIlwertcinstellers
33 mit dem Eingang 39 des Impuls-Stromgenerators 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 SnIlwerteinstcllers
33 mit dem Eingang 38 des Gleichstromgenerator 11 verbunden.
Bei dieser Anlage ist der Hochlcislungsbctrieb durch relat.v große Stromamplitude /ς (Fig. 7) des
Generators 11 und kleine Stromamplitude /„ des Generators
32 gekennzeichnet.
Eine hohe Schnittkantengute sichert der Betriebszustand,
der einem geringer! Wert von /ς (Fi g. 8) und
einem großen Wert von /f entspricht.
Die Anlage funktioniert wie folgt.
Wird eine bestimmte Schnittkantengute benötigt, so wird der Schalter 35 in Stellung 36 gebracht und
mit dem Sollwerteinsteller 33 der erforderliche Impulsstrom am Generator 32 eingestellt. Nach Einschaltung
der Aniagc steigt die Amplitude des Gleichstromes des Generators 11 unter der Wirkung des 4tl
Reglers 34 so lange an. bis der gesamte Amplitudenwert des Lichtbocensiromes den Wert /, (Fig. 4) er
reicht hat. Im weiteren wird der Summenwert de Lichtbogenstromes unter der Wirkung der Signal·
vom Ausgang des Gebers 8 infolge einer Senkung de Gleichstromes des Generators 11 dem Arbeitswert /
gleich.
Auf diese Weise wird automatisch die höchstzuläs sige Leistungsfähigkeit bei vorgegebener Schnittkan
tengüte und bei völligem Ausbleiben der Düsenero sion gesichert.
Wird eine bestimmte Schnittleistung nötig, so win
der Schalter 35 in Stellung 37 gebracht und mit den Sollwerteinsteller 33 der erforderliche Gleichstron
am Generator 11 eingestellt. Nach Einschaltung de Anlage steigt der Impulsstrom des Generators 32 un
ter der Wirkung des Reglers 34 so lange an, bis de Summenamplitudenwert des Lichtbogenstromes dei
Wert f, (Fig. 4) erreicht hat. Im weiteren nimmt de
Summenwert des Lichtbogenstromes unter der Wir kung der Signale vom Ausgang des Gebers 8 infolgi
einer Senkung des Impulsstromes des Generators 3!
den Arbeitswert [. an.
Hierbei wird automatisch die bestmögliche Schnitt kantengüte bei vorgegebener Schnittlcistung und be
völligem Ausbleiben der Düsenerosion gesichert.
Bei Notbetrieb wirken die Impulse 29 und 3f (F ig. 5) auf einen der durch den Regler 34 steuerba
rc η Generatoren ein und setzen den Summenstrorr des Lichtbogens 5 auf die Werte /; und /4 herab.
Der Vorteil der Erfindung hesteht darin, daß sie
die Düse vor Ausfall bei einer Notsituation, beispiels weise beim Aussetzen der Gaszufuhr, bei Bcriihmni
der Düse mit dem Werkstück, bei spontaner Stromzu nähme usw. schützt. Bei Speisung des Plasmalichtbo
gens mit Impulsstrom siehert die erfindungsgemüß«
Anlage die höchste Schnittkantengüte bei "sfromän
derung Leistungsfähigkeit und höchste Leistiinssfh
higkcit bei vorgegebener Schnittkantengute.
Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht ein« Plasmalichtbogenbearbeitung bei höchstzulässigei
Strömen.die höchste Güte und Leistungsfähigkeit de Arbeitsganges unter Ausbleiben von Düsenerosioi
sichern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 409 526'23
Claims (4)
1. Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeit
ung 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
Lichtbogen steigert, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spannung zwischen der Katode und der Düse mißt, den Sprung
dieser Spannung registriert und bei dessen Auftreten die Steigerung des Lichtbogenstromes beendet.
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 gekennzeichnet, daß zwischen der Katode (2) und der Düse (3) ein Spannungsgeber (8) liegt,
derein Filter (24), welches die Pulsafionsfrequenz der Stromquelle (7) übersteigende Frequenzen
durchläßt, und ein Schwellenelement (25) aufweist, welches mit seinem Ausgang mit dem Steuerkreis
der Stromquelle (7) verbunden ist und beim Erscheinen eines dem Spannungssprung entsprechenden
Signals am Filterausgang einen Impulserzeugt, der auf den Eingang der Stromquelle
zum Abbrechen der Lichtbogenstromzunahme gegeben wird.
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 abschallet.
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-Werkstuck-Strecke geschalteten Gleichstromgenerator und Impulssiromgenerator,
einen Sollwerteinsteller 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 Pulsationsfrcquenz der Speisequelle übersteigende
Frequenzen durchlaßt, 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
Stromes erzeugt, gebildet ist, wobei dci Regler
(34) und der Sollwerteinsteller (33) an die Stromquelle
über einen Schalter (35) mit zwei Schaltstellungen angeschlossen sind, in welchen sie
wechselweise mil den Generatoren (H, 32) der Stromquelle verbunden werden.
Applications Claiming Priority (1)
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