DE2140241C3 - 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 und Einrichtungen zur Plasnialichtbogenbearbeitung
von Werkstücken, insbesondere ein Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes einer Anlage zur
Plasmalichtbogenbearbeitung von Werkstöcken sowie Plasmalichtbogenbearbeiiungsanlagen zur Durchführung
dieses Verfahrens. Die Erfindung kann beim
Plasmalichtbogenschneiden, -schweißen und -aufschweißen benutzt werden.
Eine z.B. aus der deutschen Auslegeschrift 1294155 bekannte PLasmalichtbogenbearbeitungsanlage
enthält einen Plasmabrenner und eine steuer-
bare 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 geleitet, so daß der brennende Plasmabogen
is durch die Düse geht.
Die Regelung des Betriebszustandes dieser Anlage geschieht wie folgt:
Nach der Zuführung des plasmabildenden Gases zur Düse wird ein Plasmalichtbogen zwischen der Katodc
und dem Werkstück angeregt und dann der Lichtbogenstrom stufenlos auf den vorgegebenen, frei
zu wählenden Arbeitswert, bei welchem die Bearbeitung erfolgt, gebracht. Die Stromerhöhung ist zur
Steigerung der Leistung des Plasmalichtbogens erforderlich, so daß eine hohe Bearbeitungsgüte und Leistungsfähigkeit
der Anlage erzielt wird.
Zwischen den Düsenwandungen und dem Plasmalichtbogen
strömt eine Kaltgasschicht, die die Plasmalichtbogensäule thermisch und elektrisch von den Dü-
senwandüngen isoliert Jedoch ist bei Überschreitung e;nes bestimmten Stromgrenzwertes ein Durchschlag
dieser Kaltgasschicht möglich.
Infolge eines solchen Durchschlags wird ein Teil des Lichibogenstromes durch die Düsenwandungen
überbrückt, wobei eine Erosion der Düse hervorgerufen wird, was wiederum zur Störung der Symmetrie
der Lichtbogenentladung und Verschlechterung der Bearbeitungsgüte 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 Bearbeitungsgüte
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 man
beim Arbeiten mit einer solchen Anlage den Arbeitsstromwert bewußt kleiner als der höchstzulässige
Wert, um einen Durchschlag zu vermeiden. Man nimmt also bewußt eine Unterbelastung der gesamten
Anlage und folglich eine Senkung der Leistungsfähig-
keit und der Bearbeitungsgüte in Kauf.
Bei einem Aussetzen der Gaszuführung zu dem Plasmabrenner, z. B. wenn der Schlauch sich löst oder
reißt, oder bei spontaner Zunahme des Plasmalichtbogenstromes, Berührung der Düse mit dem Werk-
stück usw. ist ebenfalls eine Überbrückung des Plasmalichtbogens
mit Erosion der Düse und schließlich ein Ausfall der Anlage die Folge.
Die hier berichtete Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung, die insbesondere zum Lichtbogenschneiden
bestimmt ist, enthält eine Stromquelle, die durch parallel zur Katode-Werkstück-Strecke geschaltete
Impuls- und Gleichstromgeneratoren gebildet ist, einen Regler und einen Sollwerteinsteller für
dj? Stromaraplitude dieser Generatoren. Eine Einstellung
auf die beste Schnittkante und maximale Leistungsfähigkeit bei vorgegebener Schnittltantengüte
ist dabei nur durch mehrfache Versuche für jedes konkreie Werkstück möglich.
Die Einstelloperationen sind mit unproduktivem Zeit-, Energie- und Werkstoffaufwand verbunden
und garantieren dennoch nicht die beste Betriebsart.
Ein mit eisern anderen Regelungsprinzip arbeitende Plasmalichtbogenanlage ist aus der deutschen
Ofienlegungsschrift 1565733 bekannt. Zur Aufrechterhaltung
des auch hier vorgegebenen und frei wählbaren Bogenstroms wird der Abstand zwischen
Brenner und Werkstücksoberfläche, also die Lichtbo-I*
genlänge verändert. Die vorstehend aufgezeigten ·'" Nachfeile der eingangs beschriebenen bekannten Anlage
sind auch hier in gleichem Umfange gegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile ein Verfahren
anzugeben, das die Möglichkeit gibt, mit den höchstzulässigen Werten des Plasmalichtbogenstromes zu
arbeilen, so daß die höchstmögliche Leistungsfähigkeil 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 Lichtbogenstromes möglich wird bzw. bei der das
Verfahren verwirklichenden Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung 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 Plasmalichtbogennearbeitungsanlage
gemäß der Erfindung die Spannung zwischen der Katode und der Düse mißt,
den Sprung dieser Spannung registriert und bei dessen Auftreten die Steigerung des Lichtbogenstromes beendet.
Der Spannungssprung findet im Augenblick des Durchschlages der Kaltgasschicht, 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 entfalten, deshalb
schließt die Beendigung der Stromzunahme vollkommen die Erosion der Düse aus.
Dieses Verfahren kann für eine Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage,
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 Spannungsänderung 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 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, welches mit dem Regler verbunden
ist und bei sprungartiger Spannungsänderung 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 Betriebsart,
die eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit sichert, zu einer Betriebsart, die eine hohe Bearbeitungsgüte geas
währleistet, wobei für jede Betriebsart optimale Brennbedingungen eingehalten werden.
Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen und an Hand
der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
F i g. 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,
l· i g. 3 das Blockschema einer der Ausführungsvarianten
der Plasmalichtbogenbearbeitungsanlage, Fig. 4 den Verlauf des Plasmalichtbogenstromes,
F i g. 5 die Impulse am Ausgang des Spannungsgebers zwischen Katode und Düse,
F i g. 6 das Blockschema einer Ausführungsvariante
der Plasmalichtbogenschneideanlage,
Fig. 7 den zeitlichen Verlauf des Plasmalichtbogenstromes
bei hoher Schnittleistung,
Fig. 8 den zeitlichen Verlauf des Plasmalichtbo-
+5 genstromes. der einer hohen Schnittkantengüte entspricht.
Die Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeitung enthält ein Plasmatron 1 (Fig. 1) mit einer Katode 2,
vorzugsweise aus lanthaniertem Woltram, und der wassergekühlten Kupferdüse 3. Zwischen der Katode
2 und dem Werkstück 4 brennt der Plasmalichtbogen 5, der durch das in die Düse eintretende flammenbildende
Gas stabilisiert wird, wie dies mit den Pfeilen 6 gezeigt ist. Zwischen der Katode 2 und dem
Werkstück 4 liegt die regelbare Stromquelle 7 zui Speisung des Plasmalichtbogens 5. Zwischen der Ka
tode 2 und der Düse 3 liegt der Spannungsgeber 8, dessen Ausgang mit dem Steuerkreis der Speisequelie
7 verbunden ist.
Bei stufenloser Änderung des Stromes (Kurve 9. F i g. 2) des Plasmalichtbogens 5 bleibt die Amplitude
U11 der Spannung (Kurve 10) zwischen der Katode
und der Düse nahezu konstant. Der Zeitpunkt f, entspricht
dem Brennbeginn des Lichtbogens 5 und die Spannungsamplitude U0 dem normalen Brennen des
Lichtbogens. Wie festgestellt wurde, findet bei einem gewissen Wert der Stromamplitude /, die dem elektrischen
Durchschlag und der Überbrückung des Stro-
mesdes Lichtbogens 5 über die Düse 3 entspricht, ein
momentaner Spannungssprung auf die Amplitude Ux statt. Die Zeitpunkte i2 und <3 sind jeweils die Zeitpunkte
des Beginns und Endes dieses Spannungssprunges, die der Wirkungsdauer des Stromes J1 ent-
sprechen bzw. diese etwas überschreiten.
Nachstehend sollen statt der Begriffe Stromamplitude und Spannungsamplitude die Begriffe Strom und
Spannung benutzt werden, wobei beispielsweise unter Strom /, die Stromamplitude 7, 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 7, 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 ao
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 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 Zn bewußt kleiner als die
Stromamplitude Z1, bei der ein Durchschlag der Kaltgasschicht
entstehen kann, gewählt. Im Zeitintervall von t, bis <2 (F i g. 2) wird allmählich der Strom erhöht.
Zum Zeitpunkt r2 erreicht der Strom des Lichtbogens den kritischen Wert, wobei die Spannung
sprungartig auf U1 ansteigt. Da die Spannungsanstieg- +5
geschwindigkeit zum Zeitpunkt I2 wesentlich die
Spannungsändenings-Geschwindigkeit bei normalem Brennen des Lichtbogens übersteigt, so wird diese
Änderung vom Geber (Multivibrator) als Impuls wahrgenommen, wobei der Multivibrator auf die J0
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 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 Spetsequelle umfaßt den
Gleichstromgenerator 11, Stromanstieg-Einheit 12, die zum Fixieren des Stromes bestimmte Einheit
13, eine Stromabfall-Einheit 14, einen Magnetanlas- e5
SCt 15 und einen Impulszähler 16.
Die Ausgänge 17 und 18 des Generators 11 sind jeweils an die Katode 2 und das Werkstück 4 ance
schlossen. Die Eingänge 19, 20, 21 des Generators 11 sind jeweils mit den Ausgängen der Einheiten 12
und 14 und des Magnetanlassers 15 verbünden. 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, deir durch das elektrische Riter 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 F i g. 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 f, bis f 2 hervorgerufen wird. Zum
Zeitpunkt t2 erreicht der 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 (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 /, bis auf die Amplitude I7 hervor. Diese Senkung beträgt gewöhnlich 2 bis
10% der Amplitude Z1. Bei der Stromamplitude /2
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 I3 und I4 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 Ratode 2 und dem Werkstück 4 brennt der Plasmatichtbogen 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
IO
v an die Katode 2 und die Düse 3 des Plasmatrons 1
*" gelegt.
' Die Speisequelle 7 umfaßt den Gleichstromgenerator
U, einen Impulsstromgenerator 32, einen Sollwerteinsteller 33, einen Generätorstromregler 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 17 und
18 der Stromquelle 7.
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 Impuls- ao 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 Sollwerteinstellers 33 mit dem Eingang 38 des Gleich- »5
Stromgenerators 11 verbunden.
Bsi dieser Anlage ist der Hochleistungsbetrieb durch relativ groPe Stromamplitude Z5 (Fig. 7) des
Generators 11 und kleine Stromamplitude Z6 des Generators
32 gekennzeichnet.
Eine hohe Schnittkantengüte sichert der Betriebszustand, der einem geringen Wert von Z, (Fig. 8) und
einem großen Wert von Z6 entspricht. Die Anlage funktioniert wie folgt.
Wird eine bestimmte Schnittkantengüte 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 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 Z, (Fig. 4) er-
reicht hat. Im weiteren wird der Summenwert des Lichtbogenstromes unter der Wirkung der Signale
vom Ausgang des Gebers 8 infolge einer Senkung des
Gleichstromes des Generators 11 dem Arbeitswert Z2 gleich.
Auf diese Weise wird automatisch die höchstzulässige Leistungsfähigkeit bei vorgegebener Schnittkantengüte
und bei völligem Ausbleiben der Düsenerosion gesichert.
Wird eine bestimmte Schnittleistung nötig, 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 Z, (Fig. 4) erreicht hat. Im weiteren nimmt der
Summenwert des Lichtbogenstromes unter der Wirkung der Signale vom Ausgang des Gebers 8 infolge
einer Senkung des Impulsstromes des Generators 32 den Arbeitswert Z2 an.
Hierbei wird automatisch die bestmögliche Schnittkantengüte bei vorgegebener Schnittleistung und bei
völligem Ausbleiben der Düsenerosion 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 Z3 und Z4 herab.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie
die Düse vor Ausfall bei einer Notsituation, beispielsweise beim 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 höchste Schnittkantengüte bei Stromänderung
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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
- Patentansprüche:!.Verfahren zur Regelung des Betriebszustandes ejner Anlage zur Plasmalichtbogenbearbeityng 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 Plasmuiichtbogenbearbeitung unter Regelung des Beiriebszustandes nach Anspruch I, die eine steuerbare Stromquelle zur Speisung Ues 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 Pulsaiionsfrequenz der Stromquelle (7) übersteigende Frequenzen durchläßt, und ein Schwdlenelement (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 Übeirschreitung einer vorgegebenen Impulszahl völlig abschaltet.
- 4. Anlage zum Plasmalichtbogenschneiden von Werkstücken unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I, die eine Stromquelle zur Speisung des Plasmalichtbogens, bestehend aus je einem parallel zu der Katode-Werkstück-Strecke geschalteten Gleichstromgenerator und Impulsstromgenerator, 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 Pulsationsfrequenz der Speisequelle übersteigende Frequenzen durchläßt, und ein Schwellenelement (25), das mit seinem Ausgang mit dem Regler (34) verbunden ist und heim Erscheinen eines dem Spannungssprwng entsprechenden Signals am Filterausgang ein Signal zur Beendigung der Zunahme des von der Stromquelle gelieferten Stromes erzeugt, gebildet ist, wobei der Regler (34) und der Sollwerteinsteller (33) an die Stromquelle über einen Schalter (35) mit zwei Schaltstellungen angeschlossen sind, in welchen sie wechselweise mit den Generatoren (11, 32) der Stromquelle verbunden werden.
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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 |
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- 1971-08-26 FR FR7131046A patent/FR2151219A5/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |