DE2256050C3 - Plasmastrahlgenerator - Google Patents

Plasmastrahlgenerator

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DE2256050C3
DE2256050C3 DE2256050A DE2256050A DE2256050C3 DE 2256050 C3 DE2256050 C3 DE 2256050C3 DE 2256050 A DE2256050 A DE 2256050A DE 2256050 A DE2256050 A DE 2256050A DE 2256050 C3 DE2256050 C3 DE 2256050C3
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Description

das in dem Plasma enthalten ist, auch in den Raum F i g, 1 einen Plasmastrahlerzeuger gemäß der ältezwischen der Plasmastrahlflamnie und der sie umge- ren Anmeldung im Schnitt, zusammen mit einem benden Atmosphäre eingeleitet werden kann, so daß elektrischen Schaltschema dafür;
das eingeleitete Gas die Plasmastrahlflamme voll- F i g. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erständig umhüllt. 5 findung, und zwar zeigt F i g, 2 im Längsschnitt einen
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1965 576 zum Schneiden geeigneten Plasmastrabierzeuger zusind mehrere, als Elektroden dienende Plasmastrahl- sammen mit dem entsprechenden elektrischen Schaltbrenner bekannt. Diese bekannten Brenner sind aber schema und F i g, 3 ebenfalls im Längsschnitt ein zum nicht durch sine Führungseinrichtung zusammenge- Spritzen geeignetes Gerät mit dem entsprechenden faßt, so daß sie weder den Gegenstand der älteren io elektrischen Schaltschema.
Anmeldung noch die vorliegende Erfindung nahezu- Der in F i g. 1 gezeigte Plasmastrahlerzeuger gelegen vermögen. maß der älteren Anmeldung dient zum Erzeugen
Bei einem aus der USA.-Patentschrift 2 972 696 eines Plasmas, das zu einem sehr hohen Prozentsatz
bekannten Plasmastrahlgenerator mit fünf je eine von 90 % oder mehr aus Sauerstoff, Luft oder ande-
Kathode und eine düsenförmige Anode enthaltenden 15 ren reaktionsfähigen molekularen Gasen besteht. Der
Lichtbogenplasmabrennern, einer Zündeinrichtung Erzeuger umfaßt im wesentlichen einen positiv ge-
und einem Gaseinlaß für jeden der Brenner und mit polten Plasmastrahlbrenner A, einen negativ gepolten
einer mit den Brennern fest verbundenen Führungs- PiasmastrahlbrennerB und eine Führungseinrich-
einrichtung, in welche die aus den Brennerdüsen aus- tung C.
tretenden Plasmastrahlen eintreten und welche eine ao Der Positiv gepolte Plasmastrahlbrenner A besitzt
Eintrittsöffnung für einen allen Brennern gerreinsa- einen Kathodenstab 1 und min '»stens zwei Hülsen 2
men Plasmastrahl aufweist, besteht die nv". den Bren- und 3, die mit dem Kathodenst-b 1 konzentrisch
nern fest verbundene Führungseinrichtung aus einer sind. In der zweiten Hülse 3 ist eine Drosselstellc 4
zentralen Kammer mit kugelförmigem Volumen, in vorgesehen, die den Lichtbogen einengt. Von den
der die von den Brennern erzeugten Plasmastrahlen »5 Eintrittsöffnungen 5 und 6 wird ein Gas, wie Argon,
vor ihem Austritt aus der Austrittsöffnung innig Helium oder ein anderes Inertgas, in Form von Strö-
durchmischt werden. Bei dem bekannten Generator men 7 und 8 dem Ringraum zwischen der Kathode
wird lediglich die Kumulierung der Plasmastrahlen und der ersten Hülse 2 bzw. dem Ringraum zwischen
mehrerer Brenner erreicht, die bei ständigem EIek- der ersten Hülse 2 und der zweiten Hülse 3 zugt-
trodenverbrauch nur mit einem geringen Wirkungs- 30 führt.
grad arbeiten. Der bekannte Plasmastrahlgenerator Der negativ gepolte Plasmastrahlbrenner B besitzt
weist den Umhüllungsgasstrom nicht auf und vermag einen Kathodenstab 9 sowie mit der Kathode 9 kon-
somit die Erfindung nicht nahezulegen. zentrische Hülsen 10 und 11, von denen die äußere
Bei einem aus der französischen Patentschrift Hülse 11 eine den Lichtbogen einengende Drossel-
1 225 906 bekannten Plasmastrahlgenerator wird die 35 stelle 11' besitzt.
Plasmastrahlflamme zum Schütze der Elektroden ge- Gasströme 14 und 15 werden von den Eintrittsöffgen chemische Reaktionen mit dem Gas des Plasma- nungen 12 und 13 dem Ringraum zwischen dem Kastrahls von einem Gasstrom, vorzugsweise einem In- thodenstab 9 und der ersten Hülse 10 bzw. dem ertgasstrom, umgeben. Auch dieser bekannte Pias- Ringraum zwischen der ersten Hülse 10 und «der mastrahlgenerator vermag die Erfindung nicht nahe- 40 zweiten Hülse 11 zugeführt. Durch die Verwendung zulegen, weil dieser weder die Merkmale des Plasma- der ersten Hülse 10 wird die Lebensdauer des Geräts Strahlgenerators nach der älteren Anmeldung noch verlängert und die Stabilität seines Betriebes verbeseinen die austretende Plasmastrahlflamme gegen die sert.
Umgebungsluft abschirmenden Umhüllungsgasstrom Die Führungseinrichtung C besitzt zwei Eintritts-
aufweist. 45 öffnungen 17,18 und eine Austrittsöffnung 19. Diese
In üblichen Plasmastrahlschweißbrennern wird Eintrittsöffnungen sind so ausgebildet, daß bei an eine Oxydation eines Werkstücks mit Hilfe eines dem positiv und dem negativ gepolten Strahlbrenner Schutzgases verhindert. Auch beim Plasmastrahl- befestigter Führungseinrichtung diese Eintrittsöffspritzen wird ein Scwutzgas verwendet. Die gasför- nungen die Gasströme von dem positiv und dem nemige Umhüllung der Plasmastrahlflamme nach der 50 gativ gepolten Strahlbrenner zu dem Schnittpunkt 16 Erfindung unterscheidet sich aber von diesen Maß- der Mittellinien dieser Brenner führen. Dagegen ist nahmen wesentlich, weil sie entweder die Verände- die Austrittsöffnung so angeordnet, daß sie eine Strörung der Zusammensetzung des Plasmas verhindert mung des so gebildeten Gasstroms von dem Schnittoder dessen Zusammensetzung in einer für den je- nnnkt 16 nach außen gestattet,
weiligen Arbeitsvorgang vorteilhaften Weise vcrän- 55 ' Die Führungseinrichtung C ist mit den äußeren dert. Hülsen 3, 11 des positiv und des negativ gepolten
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zum Plasmastrah'brenners durch elektrische Isolatoren 20 Metallspritzen die Führungseinrichtung mit einer verbunden. Von den Eintrittsöffnungen 21 und 22
Einrichtung zum Zuführen von Spritzgut und mit werden Gasströme 23 und 24 an die Ringräume ab*
einem an die Austrittsöffnung anschließenden und 60 gegeben, die im Bereich der elektrischen Isolatoren
sich erweiternden Endteil versehen, wobei die Gaszu- 20 vorhanden sind.
führungshülse an der Führungseinrichtung so befe- Die Kathodenhalter Γ und 9' und die Hülsen 2, 3
stigt ist, daß zv/ischen der Außenwandung des sich und 10, 11 sind auf geeignete, nicht dargestellte erweiternden Endteils und der Innenwandung der Weise wassergekühlt. Die Kathodenhaltcr und die ih-
Gaszuführungshülse ein Ringraum vorhanden ist. 65 ncn zugeordneten Hülsen sind durch die elektrischen
Ausfühningsbeispiele der Erfindung werden nach- Isolatoren 20 luftdicht miteinander verbunden. Die
stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Führungseinrichtung C ist ebenfalls auf nicht ge-
dcr Zeichnung zeigt zeigte, geeignete Weise wassergekühlt.
s 6
Gemäß F i g. 1 ist der Kathodenstab 1 des positiv bildet, dessen Kegelwinkel etwa 90° beträgt. An gepolten Plasmastrahlbrenners A über den Katho- dem Umfang des verjüngten Teils 101 ist eine Gaszudenhalter 1' an den Minuspol einer Hilfsstromquelle führungshülse 103 befestigt, so daß das Gas in Form 25 angeschlossen und ist die Hülse 2 durch einen einer laminaren Strömung zugeführt werden kann. Schalter 26 an den Pluspol der elektrischen Hilfs- 5 Ein zusätzlicher Gasstrom 102 wird über die Einstromquelle 25 angeschlossen. Der Kathodenstab 9 trittsöffnung 104 und den ersten Ringraum 105 und des negativ gepolten Plasmastrahlbrenners B ist über sechzehn winzige Öffnungen 107 dem zweiten Ringden Kathodenhalter 9' an den Minuspol der Haupt- raum 106 zugeführt. Nach dem Durchtritt durch stromquelle 27 angeschlossen. Die Hülsen 10, 11 des einen Ringraum 109 zwischen der konischen Innennegativ gepolten Brenners B, die Führungseinrich- io wandung 108 (Kegelwinkel 50°) und der konischen tung C und die Hülse 2 des positiv gepolten Bren- Fläche der Führungseinrichtung tritt der Gasstrom ners/4 sind über je einen Schalter 28, 28' bzw. 28" aus der Gaszuführungshülse aus, wobei er einen ringan den Pluspol der Hauptstromquelle angeschlossen. förmigen Gasstrom 110 bildet, der die Plasmastrahl-Die Hauptstromquelle und die Hilfsstromquelle be- flamme umschließt. Ein Ersatzwerkstück mit einer sitzen je einen mit Funkenentladung arbeitenden 15 Gaseintrittsöffnung 112 und einer Gasaustrittsöff-Hochfrequenzoszillator, der zum Erzeugen eines nung 113 wurde so angeordnet, daß die Gaseintritts-Lichtbogens dient und mit dessen hochfrequenter öffnung mit der Längsachse der Plasmastrahl-Ausgangsspannung eine an die Brenner angelegte flamme fluchtete. Das Ersatzwerkstück wurde auf Gleichspannung überlagert wird. geeignete, nicht gezeigte Weise wassergekühlt.
Der vorstehend beschriebene Plasmastrahlerzeuger so Der Kathodenhalter 9' des negativ gepolten Plas-
arbeitet wie folgt: mastrahlbrenners B ist mit dem Minuspol der Strom-
1. Positiv gepolter Plasmastrahlbrenner Λ <lueHe »4 »nd das Ers^w"kstüPk "* ™» dem
5 1^ Pluspol der Stromquelle 114 über einen Schalter 115
Als Gasstrom 7 wird Argon zugeführt. Dann wird verbunden,
der Schalter 26 geschlossen, so daß der Hochfre- 35
quenzoszillator der Hilfsstromquelle 25 in Betrieb Der Plasmastrahlenzeuger hatte folgende Kennwerte: genommen und dadurch der Hilfslichtbogen 29 er-
zeugt wird. Infolgedessen tritt aus der Lichtbogen- Durchmesser der Austnttsoffnung 19 5 mm
düse 4 der Plasmastrahl aus. Die auf diese Weke ge- gasstrom « Argon,
bildete Plasmastrahlflamme erstreckt sich bis zu dem 30 <j,j l/min
Hauptkanal 30 der Führungseinrichtung C. Als Gas- Oasstrom 15 Argon,
ströme 8 und 23 wird Argon zugeführt.
2. Negativ gepolter Plasmastrahlbrenner B 0,2 l/min
Als Gasströme 14, 15 und 24 wird Argon züge- 35 Gasstrom 24 Sauerstoff,
führt. Dann werden die Schalter 28, 28' und 28" ge- H...«fHrMiw,«m.tmm ™ a
schlossen, so daß der Hochfrequenz-Oszillator der ΚΑΐϊ^Γ ??Λ,
Hauptstromquelle 27 in Betrieb genommen und der Lichtbogenspannung 115V
erste indirekte Lichtbogen 31 erzeugt wird. Infolge
des öffnens des Schalters 28 bildet die Lichtbogen- 40 Wenn sich unter diesen Bedingungen die Austrittssäule den zweiten indirekten Lichtbogen 31', worauf öffnung 19 in einem Abstand von etwa 10 mm von infolge des öffnens des Schalters 28' die Lichtbogen- der Oberfläche des Ersatzwerkstückes befand, betrug säule den dritten indirekten Lichtbogen 31" bildet. die Sauerstoffkonzentration an der Gasaustrittsöff-
Der Gasstrom 14 wird jetzt unterbrochen. Schließ- nung 113 etwa 70 °/o.
lieh wird der Schalter 28" geöffnet, so daß die haar- 45 Dann wurde Sauerstoff in Form des zusätzlichen
nadeiförmige Hauptlichtbogensäule 32 gebildet wird. Gasstroms 102 in einer Menge von 3 l/min zugesetzt,
3. Durch das öffnen des Schalters 26 wird der so daß die Sauerstoffkonzentration des aus der Gas-Hilfslichtbogen 29 gelöscht. Unter diesen Bedingun- austrittsöffnung 113 austretenden Gase? auf etwa gen wird als Gasströme 23 und 24 Luft oder Sauer- 90 */§ stieg. Dagegen wurde hinsichtlich der Sauerstoff anstatt Argon zugeführt. Aus der Austrittsöff- 50 Stoffkonzentration des Plasmas vor dem Verlassen nung des Erzeugers tritt daher eine Plasmastrahl- der Austrittsöffnung keine Änderung festgestellt, flamme 33 aus, die zu 90% oder mehr aus einem wenn der von der Stromquelle 114 abgegebene Arreaktionsfähigen Gas besteht. beitsstrom eine Stromstärke von 10 A hatte. Bei einem
Der Plasmastrahlerzeuger gemäß der älteren An- stärkeren Arbeitsstrom wird das Ersatzwerkstück zer-
meldung wird nun verbessert, indem am Umfang der 55 stört, so daß für stärkere Arbeitsströme keine Ver-
Austrittsöffnung 19 der Führungseinrichtung eine suchsdaten ermittelt werden konnten.
Gaszuführungshülse angeordnet wird, so daß die R . . . -
Plasmastrählflamme von einem mit dem Plasmagas Beispiel ζ
identischen Gas umschlossen und durch dieses Gas Fig.3 zeigt eine zum Spritzen geeignete, andere
von der umgebenden Luft abgeschirmt wird. 60 Ausführungsform der Erfindung.
Die nachstehenden Ausführungsbeispiele dienen Diese Ausführungsform unterscheidet sich von dei
dem besseren Verständnis der Erfindung. gemäß F i g. 2 im Aufbau der Führungseinrichtung C
η - ■ - 1 1 0^ der Gaszuführungshülse 103. Die Führangsein-
Beispiel 1 richtungC hat eine im Durchmesser relativ große
Fig.2 zeigt ein für Schneidarbeiten geeignetes 65 Austrittsöffnung 116, eine Austrittsöffnung 118 füi
Ausführungsbeispiel der Erfindung. pulverförmiges Spritzgut 117 und für ein Trägergas
Die Führungseinrichtung ist am Umfang der Aus- 117' und einen sich stromabwärts erweiternder
trittsöffnung 19 mit einem verjüngten Teil 101 ausge- Haupt-Gaskanal 119.
7 8
Die Außenwandung 101 der Führungseinrichtung Unter diesen Bedingungen wurde als zusätzlicher ist von einer Gaszuführungshülse 103 umgeben, Gasstrom 102 Sauerstoff in einer Menge von 4 l/min durch die ein zusätzlicher, ringförmiger Gasstrom und wurde ferner Sauerstoff als Trägergas 117' in 102 laminar strömen kann. Dieser wird von der Ein- einer Menge von 1,5 l/min ohne mitgeführtes pulveritrittsöffnung 104 durch den ersten Ringraum 105, 5 siertes Spritzgut zugeführt. Das aus der Gasaustrittsdie winzigen öffnungen 107 und den zweiten Ring- öffnung 113 austretende Gas enthielt 98 %> Sauerraum 106 hindurch dem Ringraum 109 zugeführt, stoff. Wenn unter denselben Betriebsbedingungen, «us dem das zusätzliche Gas schließlich als Hüllgas bei fortgesetzt strömendem Trägergas 117', die Gas-HO austritt. zuführungshülse 103 entfernt wurde, sank der Sauer-
.,,,., ίο stoffgehalt von an der Gasaustrittsöffnung 113 ge-
Der Plasmastiahlerzeuger hat folgende Kennwerte: nommenen Gasproben auf 45 °/o.
Durchmesser der Austrittsöffnung 19 5 mm Man erkennt, daß die Anwendung des Erfindungs-
Abstand H vom oberen Ende der gedankens auf den Plasmastrahlerzeuger gemäß der
Austrittsöffnung zur Oberfläche älteren Anmeldung die volle Ausnutzung der Vor-
des Ersatzwerkstückes 111 45 mm 15 teile des Geräts ermöglicht. Insbesondere ermöglicht
Abstand H' vom oberen Ende der die Verwendung des Plasmastrahlerzeugers gemäß
Gaszuführungshülse zur Ober- der Erfindung eine Erhöhung des Sauerstoffpartial-
fläche des Ersatzwerkstückes lit 5 mm drucks auf einen maximalen Wert, so daß die Anfor-
Gasstrom 8 Argon, derunger. hinsichtlich der Erzielung eines hohen Wir-
0,3 l/min ao kungsgrades und der Vermeidung von nachteiligen
Gasstrom 15 Argon, chemischen Veränderungen beim Schneiden von
0,3 l/min Eisen oder Aluminium oder beim Spritzen vollkom-
Gasstrom 23 Sauerstoff, men erfüllt werden.
0,2 l/min Der Plasmastrahlerzeuger gemäß der Erfindung
Gasstrom 24 Sauerstoff, »s ermöglicht auch die Verwendung eines Plasmas, das
10 l/min andere Gase als Sauerstoff, beispielsweise den beim
Hauptlichtbogenstrom 60 A Plasmastrahlspritzen von Nitriden verwendeter
Lichtbogenspannung 130 V Stickstoff, unter einem erhöhten Partialdruck enthält
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansnrüche· Elektrodenverbraqch führt, ist Gegenstand der HWe-
    ratentansprttche, ren patentanmel(Jung p 2J M 270,6-33 der Anmelde-
    L Plasmastrahlgenerator mit einem aus einem tin,
    Kathodenstab und einer hülsenförroigen Anoden- Übliche Plasmastrahlgeneratoren sind zum Schneielektrode bestehenden ersten Lichtbogenpias- 5 den von Eisenwerkstoffen nicht geeignet, weil sich mabrenner und mindestens einem weiteren aus Eisenschlacke in beträchtlichen Mengen längs der einem Kathodenstab und mindestens zwei hülsen- Schnittkante ansammelt und deren Aussehen beeinförmigen Anodenelektroden bestehenden Licht- trächtigt. Diese Schlacke läßt sich nur sehr schwer bogenplasmabrenner, wobei während des Betrie- entfernen, Beim Schneiden mit Sauerstoff sammelt bes der Kathodenstab des ersten Brenners an den io sich zwar an der Schnittkante keine oder nui wenig negativen Pol und die Anodenelektroden der wei- Eisenschlacke an, doch führt die Zuführung von teren Brenner an den positiven Pol einer Strom- Sauerstoff um die Plasraastrahlflamme herum in unquelle angeschlossen sind, mit einer mit den erwünschter Weise zu einer Herabsetzung der Tem-Brennera verbundenen Führungseinrichtung, die neratur der Plasmastrahlflamme. Beim Spritzen mit von mindestens einem der Plasmabrenner elek- 15 Ferrit kann das Ferrit gut nach seinem Auftragen auf trisch isoliert ist, und Eintrittsöffnungen, welche das Werkstück nur in einer Sauerstoffatmosphäre das Innere der Führungseinrichtung mit dem In- monokristallin wachsen. Aus dem vorstehend angenera der Plasmabrenner verbinden, und eine gebenen Grund ist aber die Zufuhr von Sauerstoff Austrittsöffnung für den Plasmastrahl aufweist, um die Plasmastrahlflamme herum unvui&iihaft, so und mit Gaszi^ührungseinrichtungen, die Gas in ao daß sich der übliche Plasmastrahlgenerator zum einen zwischen der Führungseinrichtung und der Spritzen mit Ferrit nicht verwenden läßt,
    jeweils äußersten Hülsenelektrode der Brenner Der eingangs beschriebene Plasmastrahlgenerator
    gebildeten Raum einleiten, dadurchgekenn- nach der älteren Anmeldung hat den Anwendungszeichnet, daß die Austrittsöffnung (19) eine bereich von Plasmastrahlbrennern dadurch erweitert, Gaszuführungshülse (103) aufweist, die mit as daß es bei diesem möglich ist, Sauerstoff, Luft und einem verjüngten Endteil (101) der Führungsein- andere Gase, die gegenüber dem Werkstoff der Karichtung einen die Austrittsöffnung umgebenden thode und der Ana?e chemisch reaktionsfähig sind, Ringraum begrenzt, durch den ein zusätzlicher direkt mit Hilfe des Lichtbogens zu erhitzen, der aus Gasstrom strömt, der den aus der Austrittsöff- dem heißesten Teil oder dem Kern der Plasmastrahlnung austretenden Plasmastrahl umhüllt. 30 flamme besteht. Vor Schaffung des Plasmastrahl-
  2. 2. Plasmastrahlgenerator nach Anspruch 1, da- generators nach der älteren Anmeldung hatte man durch gekennzeichnet, daß die Führungseinrich- angenommen, daß das direkte Erhitzen von reaktung (C) mit einer Einrichtung (118) zum Zufüh- tionsfähigen Gasen durch den Lichtbogen zum ren von Spritzgut (117) und iuit einem an die Schneiden und Metallspritzen nicht möglich sei, weil Austrittsöffnung (19) anschließenden und sich er- 35 die Werkstoffe der Kathode und der Anode chemisch weiteraden Endteil (101) versehen ist und daß erodiert würden.
    die Gaszuführungshülse (103) an der Führungs- Bei der Verwendung des Plasmastrahlgenerators
    einrichtung (C) so befestigt ist, daß zwischen der nach der älteren Anmeldung besteht die Gefahr, daß Außenwandung des sich erweiternden Endteils die Zusammensetzung der Piasmasirahlflamme durch (101) und der Innenwandung der Gaszuführungs- 4° den Eintritt von Luft aus der Umgebung nachteilig hülse (103) ein Ringraum (109) vorhanden ist. verändert wird, so daß sich das Ergebnis beim Schei
    den oder Metallspritzen verschlechtert.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,
    den eingangs beschriebenen Plasmastrahlgenerator in
    45 der Weise zu verbessern, daß nach Bildung des Plas-
    Die Erfindung betrifft einen Plasmastrahlgenerator mastrahls dessen Zusammensetzung durch Eintritt mit einem aus einem Kathodenstab und einer hülsen- von Umgebungsluft nicht verändert wird,
    förmigen Anodenelektrode bestehenden ersten Licht- Diese Aufgabe wird bei dem Plasmastrahlgenera-
    bogenplasmabrenner und mindestens einem weiteren tor der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, aus einem Kathodenstab und mindestens zwei hül- 5° daß die Austrittsöffnung eine Gaszuführungshülse senförmigen Anodenelektroden bestehenden Licht- autweist, die mit einem verjüngten Endteil der FUhbogenplasmabrenner, wobei während des Betriebes rungseinrichtung einen die Austrittsöffnung umgeder Kathodenstab des ersten Brenners an den negati- benden Ringraum begrenzt, durch den ein zusätzliven Pol und die Anodenelektroden der weiteren eher Gastrom stömt, der den aus der Austrittsöff-Brenner an den positiven Pol einer Stromquelle an- 55 nung austretenden Plasmastrahl umhüllt. Dieser zugeschlossen sind, mit einer mit den Brennern verbun- sätzliche, den Plasmastrahl umhüllenden Gasstrom denen Führungseinrichtung, die von mindestens verhindert den Lufteintritt in die Plasmastrahleinem der Plasmabrenner elektrisch isoliert ist und flamme und damit dessen nachteilige Veränderung. Eintrittsöffnungen, welche das Innere der Führungs- Der eingangs beschriebene Plasmastrahlgenerator einrichtung mit dem Innern der Plasmabrenner ver- 60 kann daher in seiner erfindungsgemäß verbesserten binden, und eine Austrittsöffnung für den Plasma- Ausbildung mit größerem Erfolg zum Schneiden und strahl aufweist, und mit Gaszufuhrungseinrichtungen, Spritzen und für andere Arbeiten verwendet werden, die das Gas in einen zwischen der Führungseinrich- Die Zusammensetzung des Plasmas kann so gewählt tung und der jeweils äußersten Hülsenelektrode der werden, wie es den Anforderungen des jeweiligen Brenner gebildeten Raum einleiten. Ein Plasma- 65 Arbeitsvorganges entspricht, wobei die Plasmastrahlgenerator dieser Art, der gegenüber bekannten flamme durch den Umhüllungsgasstrom gegen nach-Plasmastrahlgeneratoren zu einer erheblichen Steige- teilige Veränderungen geschützt ist. Der Plasmarung des Wirkungsgrades bei stark verringertem Strahlgenerator ist so ausgebildet, daß dasselbe Gas.
DE2256050A 1971-11-19 1972-11-15 Plasmastrahlgenerator Expired DE2256050C3 (de)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4341941A (en) * 1979-03-01 1982-07-27 Rikagaku Kenkyusho Method of operating a plasma generating apparatus
FR2555392B1 (fr) * 1983-11-17 1986-08-22 Air Liquide Procede de traitement thermique, notamment de coupage, par un jet de plasma
AT4667U1 (de) * 2000-06-21 2001-10-25 Inocon Technologie Gmbh Plasmabrenner
CN105209175A (zh) * 2013-03-28 2015-12-30 中国电力株式会社 等离子喷涂装置
FR3061721B1 (fr) * 2017-01-12 2019-05-10 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de preparation de la surface d'un reservoir cryogenique de lanceur spatial
CN111735078B (zh) * 2020-06-12 2021-10-15 沈阳航空航天大学 一种等离子体射流-沿面放电双模式的燃油雾化喷嘴

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5113473B2 (de) 1976-04-28
GB1384730A (de) 1975-02-19
JPS4857593A (de) 1973-08-13
CH556510A (de) 1974-11-29
FR2160643A1 (de) 1973-06-29
DE2256050B2 (de) 1974-04-25
FR2160643B1 (de) 1978-09-08
DE2256050A1 (de) 1973-05-24

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