DE2140967B2

DE2140967B2 - Einrichtung zum plasmaschweissen und -schneiden

Info

Publication number: DE2140967B2
Application number: DE19712140967
Authority: DE
Inventors: Josef Ing.(grad-) 6000 Frankfurt; Staacks Dieter 6079 Sprendlingen Rohe
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1971-08-16
Filing date: 1971-08-16
Publication date: 1976-07-01
Also published as: CH535630A; SE370652B; NL162581C; JPS4828343A; DE2140967A1; NL7208925A; NL162581B; IT962108B; JPS5131032B2; DE2140967C3; GB1395938A; FR2149347A1; FR2149347B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Plasmaschweißen und -schneiden mit einem Plasmabrenner und einer gemeinsamen Stromquelle für Pilot- und Plasmahauptlichtbogen, deren Minuspol mit der Brennerelektrode verbunden ist und an deren Plus pol eine sich aufzweigende Hauptleitung angeschlossen ist, deren erster Zweig über die Brennerdüse und der Pilotlichtbogen und deren anderer Zweig über das Werkstück sowie den Plasmalichtbogen mit der Elektrode verbunden ist.

Beim Arbeiten mit Plasmabrennern hat sich gezeigt, daß bei der Verwendung von stark den Hauptlichtbogen einschnürenden Düsen beim Anstechen und Anschneiden über dem Werkstück die Düse der größten Belastung unterliegt. Dabei kann insbesondere beim Zünden des Plasmahauptlichtbogens eine plötzliche Zerstörung der Düse erfolgen

Diese Zerstörung der Düse wird unter anderem durch die beim Einschalten der Stromquelle und die dabei auftretende Stromspitze verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine plötzliche Zerstörung der Düse beim Zünden des Pilot- und Hauptplasmalichtbogens über dem Werkstück zu vermeiden und eine optimale Standzeit der Düse zu erreichen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Gesamtwiderstand, gebildet aus dem mit der Brennerdüse in Verbindung stehenden Leitungszweig, der Düse und dem Pilotlichtbogen im Zeitpunkt des Zündens von Pilot- und Hauptplasmalichtbogen über dem Werkstück kleiner !Et als der Gesamtwiderstnnd. gebildet aus dem mit dem Werkstück verbundenen Leitungszweig, dem Werk

stück und dem Plasmahauptlichtbogen.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird vorteilhaft erreicht, daß beim Einsehahen keine Zerstörung der Düse auftritt, da die Stromspitze — dem Weg des geringsten Widerstandes folgend — über den mit der Düse verbundenen Leitungszweig, den Düsenkörper und den Pilotlichtbogen zur Stromquelle zurück gebildet wird. Es wird dadurch vorteilhaft verhindert, daß die Stromspitze über den Hauptlichtbogen geleitet ίο wird, so daß eine zu hohe, eine Beschädigung der Düse hervorrufende Strombelastung der Düse, insbesondere der Düsenbohrung vermieden wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß im mit der Brennerdüse verbundenen Zweig ein zur Begrenzung des Pilotlichtbogenstromes dienender Widerstand vorgesehen ist, dem eine im Zeitpunkt des Zündens den Widerstand überbrückende Leitung zugeordnet ist. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß die entstehenden Stromspitzen über den P'üoti'ichtbogen abgeleitet und so von der Düsenbohrung ferngehalten werden.

In vorteilhafter Weiterbildung wird hierzu vorgeschlagen, daß in der den Widerstand überbrückenden Leitung ein Kontakt vorgesehen ist. Dieser Kontakt wird gemäß der Erfindung von einem stromdurchflossenen Relais, welches vorzugsweise in dem mit dem Werkstück verbundenen Leitungszweig angeordnet ist. betätigt. Dadurch wird einerseits erreicht, daß im Zeitpunkt des Zündens die Stromspitze über den mit der Brennerdüse verbundenen Leitungszweig abgeführt und andererseits, daß nach Betätigung des Relais (der Kontakt wird geöffnet) der Pilotlichtbogenstrom durch den Widerstand auf einen optimalen Wert begrenzt wird. Vorteilhaft ist das Relais auf verschiedene An-Sprechzeiten einstellbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist eine Stromquelle IO sowie einen Plasmabrenner 11 auf. Die Stromquelle 10 besteht aus einem Transformator 12. einem Transduktor 13. einer Steuereinrichtung 14 für den Transduktor sowie einem Gleichrichter 15

Der Plasmabrenner 11 weist einen Brennkörper 16. in dem ein Kühlmittelkanal 17 sowie eine Finschnürdüse 18 angeordnet sind, auf In einer zentralen Bohrung 19. welche mit einer Zuführung 19' für das Plasmagas (beispielsweise Argon, Helium. Wasserstoff, Stickstoff oder ein Gemisch hiervon) in Verbindung sieht isi mittels eines Zentrierstückes 20 eine Elektrode 21 gehal 5" ten

Die Elektrode 21 ist über eine Leiiung 22 mit dem Minuspol 23 der Stromquelle verbunden. An den Pluspol 24 der Stromquelle 10 ist eine sich auf?weigende Leitung 25 angeschlossen, deren erster Zweig 26 über eine Brennerdüse 18 und den Pilotlichtbogen 27 und deren anderer Zweig 28 über das Werkstück 29 und den Plasmahauptlichtbogen 30 mit der Elektrode 21 verbunden ist. In dem ersten Zweig 26 ist ein Wider stand 31 vorgesehen, der der Begrenzung des Pilot- <? lichtbogenstromes dient. Dem Widerstand 31 ist eine denselben überbrückende Leitung 32 zugeordnet, in welcher ein in Ruhestellung geschlossener Kontakt 33 vorgesehen ist. Dieser Kontakt 33 wirkt mit einem in dem Leitungszweig 28 angeordneten stromdurchflossefii nen Relais 34 zusammen. In der Verbindungsleitung 22 zwischen Elektrode 21 und Minuspol 23 der Stromquelle 10 sowie der ersten Zweigleitung 26 ist ein nicht näher dargestelltes Hochirequen/-Zündger.ii 35 anpc-

schlossen.

Zum Zeitpunkt des Zündens von Pilot- und Hauptplasmalichtbogen ist der Widerstand 31 durch die Leiiung 32, in der der Kontakt 33 geschlossen ist, überbrückt. Dadurch ist erfindungsgemäß der Gesamtwiderstand, gebildet aus dem ersten Zweig 26, der Brennerdüse 18 sowie dem Pilotlichtbogen 27 kleiner als der Gesamtwiderstand, gebildet aus dem Leitungszweig 28, dem Werkstück 29 und dem Hjuptlichtbogen 30 Dadurch wird erreicht, daß die beim Zünden von Pilot- und Hauptlichtbogen über einem Werkstück entstehende Einschaltspiize der Stromquelle — dein Weg des geringsten Widerstandes folgend — über den Leitungszweig 26. die Düse und den Pilotlichtbogen abgeleitet wird. Eine Zerstörung der Düse beim Einschalten tritt nicht auf.

Nach einer am Relais 34 einstellbaren Ansprechzeit wird der Kontakt 33 geöffnet, so daß nach dem Zünden von Pilot- und Hauptlichtbogen der Pilollichtbogenstrom durch den nun wirksamen Widerstand 31 auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Plasmaschweißen und -schneiden mit einem Plasmabrenner und einer gemeinsamen Stromquelle für Pilot- und Plasmahauptlichtbogen, deren Minuspol mit der Brennerelektrode verbunden ist, und an deren Pluspol eine sich aufzweigende Hauptleitung angeschlossen ist, deren erster Zweig über die Brennerdüse und den Pilotlichtbogen und deren anderer Zweig über das Werkstück und den Plasmahauptlichtbogen mit der Elektrode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtwiderstand, gebildet aus dem ersten Zweig (26), der Düse (18) und dem Pilotlichtbogen (27) zum Zeitpunkt des Zündens von Pilot- und Hauptplasmalichtbogen über dem Werkstück (29) kleiner ist als der Gesamtwiderstand, gebildet aus dem anderen Zweig (28), dem Werkstück (29) und dem Hauptlichtbogen (30).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Zweig (26) ein zur Begrenzung des Pilotlichtbogenstromes dienender Widerstand (31) vorgesehen ist, dem eine im Zeitpunkt des Zündens den Widerstand überbrückende Leitung (32) zugeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß in der, den Widerstand überbrückenden Leitung (32) ein Kontakt (33) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kontakt (33) ein vorzugsweise in dem anderen Zweig (28) befindliches stromdurchflossenes Relais (34) zugeordnet is·..