DE2404129A1

DE2404129A1 - ELECTRIC ARC BURNER

Info

Publication number: DE2404129A1
Application number: DE2404129A
Authority: DE
Inventors: Bruce Osman Hatch
Original assignee: Thermal Dynamics Corp
Current assignee: Victor Equipment Co
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1975-08-07
Also published as: GB1463711A; DE2404129B2; FR2258078A1; DE2404129C3; FR2258078B1

Description

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DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL,. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL ,. ING. W. EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

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Thermal Dynamics Corporation, West Lebanon, New Hampshire/USAThermal Dynamics Corporation, West Lebanon, New Hampshire / USA

Elektrischer LichtbogenbrennerElectric arc torch

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Lichtbogenbrenner mit einer Elektrodendüsenanordnung in einem Brennerkörper mit durchgehender zentraler Axialbohrung, einer in der Bohrung mittig aufgenommenen langgestreckten Elektrode mit einer einen Lichtbogenkopf bildenden Stirnfläche und einer am Bogenausgangsende der Bohrung gegenüber der Stirnfläche angebrachten und einen recht-», winklig zur Stirnfläche angeordneten zentralen Bogendurchgang enthaltenden Düse, mit einer vorteilhaften Einrichtung zum Einführen eines plasmabildenden undThe invention relates to an electric arc torch with an electrode nozzle arrangement in one Torch body with a continuous central axial bore, an elongated one received centrally in the bore Electrode with an end face forming an arc head and one at the arc exit end of the bore mounted opposite the face and a right- », angled to the end face arranged central arc passage containing nozzle, with an advantageous Device for introducing a plasma-forming and

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bogenstabilisierenden Gases in einen elektrischen Brenner. Der nachstehend beschriebene Brenner stellt eine neuartige und praktische Weiterbildung gemäß den Ideen dar, welche erstmalig in dem am 27.5.1962 James A. Browning verliehenen U.S. Patent Nr. 3.027.446 enthalten sind.arc stabilizing gas in an electric torch. The burner described below provides represents a new and practical further training according to the ideas, which for the first time in the on May 27, 1962 James A. Browning awarded U.S. U.S. Patent No. 3,027,446 are.

In dieser Patentschrift sind die Vorteile eines gaswirbelstabilisierten Bogens dargestellt. Ein in der Ebene der bogenerzeugenden Elektrode geschaffener Wirbel läuft um die Elektrodenachse und hält den Bogen in zentraler Position. Der der Mitte am nächsten befindliche Gasanteil wird ionisiert, gelangt in die Lichtbogensäule, stützt bzw. erhält sie und bildet ein Plasma, wodurch er am Wärmeübertragungsvorgang teilnimmt.. Zum Schneiden und Schweissen werden solche Lichtbogenbrenner allgemein direkt betätigt - d.h. das Werkstück dient als Anode und die Lichtbogensäule erstreckt sich von der Brennerelektrode zum Werkstück.In this patent are the advantages of a gas vortex stabilized Arch shown. A vortex created in the plane of the arc generating electrode runs around the electrode axis and holds the sheet in a central position. The one closest to the center Gas portion is ionized, gets into the arc column, supports or maintains it and forms a plasma, whereby it takes part in the heat transfer process. Such arc torches are used for cutting and welding generally directly actuated - i.e. the workpiece serves as the anode and the arc column extends from the Torch electrode to the workpiece.

Im Verlauf der Entwicklung von Brennermodellen für industrielle Herstellung wurde festgestellt, daß ein erfolgreicher Betrieb derselben kritisch abhängig von der Genauigkeit ist, mit der das plasmabildende, bogenstabilisierende Gas (oder Gasgemisch) in bezug auf die Elektrode, die Brennerdüse und die theoretische Position der gewünschten Lichtbogensäule zugeführt wird. Beim Präzisionsschneiden oder bei exaktem Positionieren von Sehwelssnähten an Werkstücken trifft dies besonders zu. Es wurde festgestellt, daß bei Formbrennschneiden und Konturenschweissen die Symmetrie der Einwirkung um die Lichtbogensäule herum von Bedeutung ist. Dies erfordert jedoch eine genaue Steuerung des Gasstromes in Richtung zur Lichtbogensäule und um diese herum, insbesondere an der Bogenausgangsstelle an der Elektrodenfläche des Brenners.In the course of the development of burner models for industrial production, it was found that a successful Operation of the same is critically dependent on the accuracy with which the plasma-forming, arc-stabilizing Gas (or gas mixture) in relation to the electrode, the torch nozzle and the theoretical position of the desired one Arc column is fed. With precision cutting or with the exact positioning of Sehwelssnamen this is particularly true on workpieces. It was found that with form flame cutting and contour welding the symmetry of the action around the arc column is important. However, this requires a precise control of the gas flow in the direction of the arc column and around it, especially at the arc exit point on the electrode surface of the burner.

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Weiterhin wurde festgestellt, daß bei der geforderten genauen Gasführung ein sehr viel geringerer Gasstrom benötigt wird. Bei bekannten Brennern wird ein erheblicher Anteil des Gases dadurch vergeudet, daß er den beabsichtigten Punktionen nicht unmittelbar zugeleitet wird. Daher bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung folgende Vorteile: (a) Genauigkeit der Bogensteuerung und dadurch verbessertes Schneiden oder Schweissen, und (b) größere Geschwindigkeiten mit geringerem Verlust an elektrischer Energie und teuerem Gas (z.B. Argon).It was also found that with the required precise gas flow, a very much lower gas flow is required will. In known burners, a significant proportion of the gas is wasted in that it does the intended Punctures is not passed directly. The device according to the invention therefore offers the following advantages: (a) Accuracy of the arc control and thereby improved cutting or welding, and (b) higher speeds with less loss of electrical energy and expensive gas (e.g. argon).

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen.The aim of the present invention is to provide an improved To create device of the type described above.

Dies wird mit der Vorrichtung erreicht durch folgende Brennerbestandteile: einen am Ende der Elektrode angebrachten Gasverteiler mit ebener Vorderfläche und gasleitenden Nuten an seinen Seiten, die Düse mit einer den Bogendurchgang umringenden, ebenen, inneren Fläche, eine Vielzahl von in der inneren Fläche parallel zur Stirnfläche ausgebildeten, den Bogendurchgang berührenden, gasleitenden Schlitzen, und eine auf die Elektrode einwirkende und die Vorderfläche in angedrücktem Zustand gegen die innere Fläche haltende Spanneinrichtung.This is achieved with the device through the following torch components: One attached to the end of the electrode Gas distributor with a flat front surface and gas-conducting grooves on its sides, the nozzle with an arched passage encircling, flat, inner surface, a plurality of in the inner surface parallel to the end face formed, the arc passage touching, gas-conducting slots, and one acting on the electrode and the Clamping device holding the front surface in the pressed state against the inner surface.

Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Brennerbestandteile wird das gesamte verwendete Gas im wesentlichen so geführt, daß es an der Elektrodenoberfläche einen starken Wirbel bildet. Außerdem werden Dimensionsveränderungen aufgrund der während des Betriebes erzeugten Wärme ausgeglichen, ohne daß die Leistung der Einheit verringert würde.With the help of these burner components according to the invention, all of the gas used is essentially guided in such a way that that it forms a strong vortex on the electrode surface. There are also dimensional changes due to the heat generated during operation, without reducing the performance of the unit would.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines AusfUhrungsbeispieles näher erläutert und beschriebenFurther details of the invention are to be explained and described in more detail using an exemplary embodiment

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werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäß gebauten Brenner,Fig. 1 is a section through a burner constructed according to the invention,

Fig. 2, 2(a), 3 und 4 sind perspektivische Detailansichten wichtiger Bestandteile des Brenners nach Fig. 1, undFigs. 2, 2 (a), 3 and 4 are perspective detailed views of important components of the burner of Fig. 1, and

Fig. 5(a) und 5(b) zeigen einen durch den Brenner in einem Metallwerkstück hergestellten Schnitt.Figures 5 (a) and 5 (b) show a section made by the torch in a metal workpiece.

Fig. 1 zeigt einen Brenner~körper mit zwei Hauptteilen, welche durch ein Isolierblättchen 10 elektrisch von-einander ge~ trennt sind. Wie gezeigt, führt eine zentrale Bohrung 11 längs durch den Körper. Am Werkstückende des Brenners ist eine Düse 12 in die Bohrung 11 eingeschraubt und verschließt ihr Ende bis auf einen DUsengang 13. Die Düse 12 kann aus Kupfer hergestellt sein und besitzt eine am Boden einer zylindrischen Vertiefung 15 ausgebildete, ebene,innere Fläche 14, in der gemäß Fig. 2(a) tangential zur Leitung 13 liegende und mit diesem in Verbindung stehende Nuten ausgebildet sind. Eingesetzt in die zylindrische Vertiefung 15 ist ein fest auf der Fläche 14 ruhender Gasverteiler 16, dessen Einzelheiten Fig. 2 zu entnehmen sind. Die ebene Vorderfläche 23 des Verteilers 16 ruht auf der inneren Fläche 14 der Düse 12. Das Ende des Verteilers 16 mit verringertem Durchmesser bildet eine mit den tangentialen Nuten VJ in der Düsenfläche' l4 in Verbindung stehende Verteiler form. Die Verteilerform wiederum ist durch Kanäle 18 mit der Rückfläche des Gasverteilers 16 verbunden, der aus Keramik oder einem anderen Isoliermaterial,wie z.B. Bornitrid,hergestellt sein kann, wie in der am 5. Februar 1971 ausgegebenen U.S. Patentschrift Nr. 3.562.486 offenbart ist, in der die Vorteile dieser Materialien erläutert sind.1 shows a burner body with two main parts, which are electrically separated from one another by an insulating sheet 10. As shown, a central bore 11 runs longitudinally through the body. At the workpiece end of the burner, a nozzle 12 is screwed into the bore 11 and closes its end up to a DUsengang 13. The nozzle 12 can be made of copper and has a flat, inner surface 14 formed at the bottom of a cylindrical recess 15 in which according to FIG. 2 (a) tangential to the line 13 and connected to this grooves are formed. Inserted into the cylindrical recess 15 is a gas distributor 16 which rests firmly on the surface 14 and whose details are shown in FIG. The flat front surface 23 of the manifold 16 rests on the inner surface 14 of the nozzle 12. The end of the manifold 16 with reduced diameter forms a manifold shape communicating with the tangential grooves VJ in the nozzle surface 14 bonded to the back surface of gas manifold 16, which may be made of ceramic or other insulating material such as boron nitride, as disclosed in U.S. Patent No. 3,562,486, issued February 5, 1971, which explains the advantages of these materials are.

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Beryllerde 1st ebenfalls ein ausgezeichnetes Material dafür, da sie ein guter Wärmeleiter und trotzdem ein wirksamer elektrischer Isolator ist.Beryllia is also an excellent material for this, as it is a good conductor of heat and still a good one is an effective electrical insulator.

Der Verteiler 16 dient dazu, eine sich längs durch die Bohrung 11 erstreckende Elektrode 20 mittig anzuordnen und zu halten. Das Düsenende der Elektrode 20 kann gemäß 20(a) aus Wolfram hergestellt sein, während die restliche Länge des Brennerendes aus Kupfer oder anderem relativ billigem Material bestehen kann. Einzelheiten der Elektrode 20 sind in Fig. 3 gezeigt. Das Wolfram- bzw. Arbeitsende 20(a) besitzt, wie gezeigt, ein Ende mit reduziertem Durchmesser. Der Abstand zwischen Elektrodenfläche 21 und Schulter 22 ist etwas kürzer als der zwischen Vorderfläche 23 und Rückfläche 24 des Verteilers 16. Wenn also der letztere an der Elektrode angebracht und in Düse 12 (Fig. l) eingesetzt ist, öffnen sich die tangentialen Schlitze 17 in der inneren Fläche der Düse 12 unmittelbar gegen die Vorderfläche 21 der Elektrode, zu der sie parallel verlaufen. In der Bohrung 11 umringt eine Isoliermuffe 25 aus Beryllerde oder ähnlichem Material die Elektrode An der Außenfläche dieser Muffe 25 sind eine Reihe längslaufende Nuten 26 und am Düsenende derselben eine umlaufende Nut 27 ausgebildet. Diese Muffe 25 ist auf dem Elektrodenkörper 20 frei verschiebbar und dient dazu, eine Wärmeabführung von der Elektrode in den Brennerkörper selbst vorzusehen. Dieser Körper kann mit Wasser gekühlt werden, die entsprechenden Wassergänge sind jedoch der Klarheit und Einfachheit halber in der Zeichnung weggelassen.The distributor 16 serves to centrally arrange an electrode 20 extending longitudinally through the bore 11 and hold. The nozzle end of the electrode 20 can be made of tungsten as shown in FIG. 20 (a), while the remainder Length of the burner end made of copper or other relatively inexpensive material. Details of the electrode 20 are shown in FIG. 3. The tungsten or working end 20 (a) has a reduced end as shown Diameter. The distance between the electrode surface 21 and shoulder 22 is slightly shorter than that between the front surface 23 and rear surface 24 of the manifold 16. If so the latter is attached to the electrode and inserted in nozzle 12 (Fig. 1), the tangential open Slots 17 in the inner surface of the nozzle 12 immediately against the front surface 21 of the electrode, to which they run parallel. In the bore 11 surrounds an insulating sleeve 25 made of beryllium or similar material, the electrode On the outer surface of this sleeve 25 are a series of longitudinal grooves 26 and at the nozzle end of the same one circumferential Groove 27 is formed. This sleeve 25 is freely displaceable on the electrode body 20 and serves to provide a Provide heat dissipation from the electrode in the torch body itself. This body can be cooled with water, however, the corresponding waterways have been omitted from the drawing for the sake of clarity and simplicity.

Das von der Brennerdüse entfernte Ende dar -Elektrode ist mittig angeordnet und gehalten durch ein in einer entsprechenden konischen Form in der Bohrung 11 gehaltenes Keilelement 28. Einzelheiten des Elements 28 sind in Fig. k gezeigt. Elektrische Energie wird der Elektrode 20 durchThe distal end of the burner nozzle is electrode is centrally disposed and supported by a conical in a corresponding shape in the bore 11 held wedge element 28, details of the element 28 are shown in Fig. K. Electrical energy is passed to the electrode 20

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einen Teil des Brennerkörpers und Element 28 zugeführt. Zwisohen den gegen die Mitte der Bohrung leicht gespannten Fingern 30 ausgebildete Schlitze ergeben einen Gleitsitz auf der Elektrodenoberfläche. Dichtringe 30 und 31 vervollständigen die Dichtung der Bohrung 11 an ihrem Ende in Verbindung mit einer Abschlußmutter 33* die in angezogenem Zu-' stand die gesamte Anordnung verriegelt und den konischen Teil des Elements 28 in die ihm entsprechende Bohrungsform drückt.part of the torch body and element 28 is supplied. Between the fingers slightly tensed towards the center of the hole 30 formed slots result in a sliding fit on the electrode surface. Complete sealing rings 30 and 31 the seal of the bore 11 at its end in connection with a locking nut 33 * which is tightened to- ' stood the entire arrangement locked and presses the conical part of the element 28 into the corresponding hole shape.

Die Elektrode 20 ist gegen den geringen Widerstand der Spannfinger 30 axial frei beweglich. Jedoch hält eine Feder 34 zwischen dem Elektrodenende und dem Boden einer Ausnehmung 35 in der Abschlußmutter 33 die Elektrode mechanisch gegen die Brennerdüse gespannt. Die Feder 34 ist so gewählt, daß sie bei festgeschraubter Mutter 33 teilweise zusammengedrückt ist, so daß die Elektrode 20 einen bestimmten axialen Spielraum hat, wobei der Druck der Feder die Fläche 23 fest gegen die Innenfläche 14 in der Düse 12 hält.The electrode 20 is freely movable axially against the low resistance of the clamping fingers 30. However, a feather holds 34 between the electrode end and the bottom of a recess 35 in the locking nut 33 mechanically the electrode stretched against the burner nozzle. The spring 34 is chosen so that it is partially compressed when the nut 33 is screwed tight, so that the electrode 20 has a certain has axial clearance, the pressure of the spring securing the surface 23 against the inner surface 14 in the nozzle 12 holds.

Bei Betrieb wird Gas (z.B. Argon) zwischen der Bohrungswand und der Elektrode 20 unter Druck in die Bohrung 11 eingeführt, von wo es Nuten 26, Kanäle l8 und Schlitze 17 durchläuft und an der Elektrodenfläche 21 einen starken Wirbel erzeugt. Die Größe der Nuten und Kanäle ist so gewählt, daß im wesentlichen der gesamte Druckabfall des Gases im System an den tangentialen Nuten stattfindet.During operation, gas (e.g. argon) is introduced into the bore 11 under pressure between the bore wall and the electrode 20, from where it passes through grooves 26, channels 18 and slots 17 and on the electrode surface 21 a strong Vortex generated. The size of the grooves and channels is chosen so that essentially the entire pressure drop of the gas takes place in the system at the tangential grooves.

Da der Druck der Feder 34 eine wirksame Dichtung zwischen Verteiler l6 und Düse 12 erzeugt, muß die gesamte Gasraenge durch die tangentäalen Schlitze 17 strömen. Ein Lichtbogen 36 schlägt von der Elektrodenfläche 21 zu einem die Anode im elektrischen Stromkreis bildenden Werkstück. Auf diese Weise wird die Lichtbogensäule exakt mittig angeordnet und dicht zusammengezogen, so daß sie an der erforderlichen Stelle genau auf das Werkstück ausgerichtet werden kann.Because the pressure of the spring 34 creates an effective seal between the manifold 16 and nozzle 12 generated, the entire amount of gas must through the tangentäalen slots 17 flow. An arc 36 strikes from the electrode surface 21 to a workpiece forming the anode in the electrical circuit. This way the arc pillar becomes arranged exactly in the middle and drawn together so that they are exactly on the workpiece at the required point can be aligned.

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Bei längerem Betrieb streckt sich die Elektrode 20 erheblich auf Grund thermaler Expansion. Alle Bestandteile bleiben jedoch in wirksamer Arbeitsbeziehung trotz solcher Dimensionsveränderungen, da sich die Elektrode in bezug auf Feder 34 ausdehnen (und zusammenziehen) kann. Die Gasdichtung zwischen Verteiler 16 und Düse 12 wird auf diese Weise innerhalb eines großen Bereichs von Betriebstemperaturen aufrechterhalten. Dies ist wesentlich, wenn die gasführenden Kanäle und insbesondere die tangentialen Nuten YJ wie oben beschrieben völlig wirksam bleiben sollen, um das Gas so genau wie gewünscht strömen zu lassen.During prolonged operation, the electrode 20 stretches considerably due to thermal expansion. However, all of the components remain in effective working relationship despite such dimensional changes since the electrode can expand (and contract) with respect to spring 34. The gas seal between manifold 16 and nozzle 12 is thus maintained over a wide range of operating temperatures. This is essential if the gas-carrying channels and in particular the tangential grooves YJ are to remain fully effective, as described above, in order to allow the gas to flow as precisely as desired.

Wenn nicht tangential geführtes Gas aus dem Düsenausgang 13 austritt, verursacht die sich daraus ergebene Assymmetrie, daß die Lichtbogensäule sporadisch von der geometrischen Achse der Düse abweicht. Schlecht ausgeführte Schnitte, iingenaue Schweissnähte und ein mögliches Aussetzen des Brenners kann die Konsequenz eines solchen unberechenbaren Vorgang sein. Beim Formbrennschneiden und Konturschweissen ist es sehr erwünscht, daß die Lichtbogensäule gleichmässig auf das Werkstück einwirkt, wie auch die Bewegungsrichtung des Brenners entlang der Werkstückoberfläche sein mag. Der oben beschriebene Brenner sieht eine Lichtbogensäule von der gewünschten Symmetrie in bezug auf das Werkstück vor und hält die Säule genau konzentriert, und zwar mit minimalem Gasverbrauch und innerhalb des gesamten Bereichs praktisch in Frage kommender Arbeitstemperaturen.If gas that is not tangentially guided exits the nozzle outlet 13, the resulting asymmetry causes that the arc column deviates sporadically from the geometric axis of the nozzle. Badly executed cuts, Exact weld seams and possible exposure of the Brenner can be the consequence of such an unpredictable process. With flame cutting and contour welding It is very desirable that the arc pillar act evenly on the workpiece, as well as the direction of movement of the torch may be along the workpiece surface. The torch described above sees a column of arc of the desired symmetry in relation to the workpiece and keeps the column precisely concentrated, and that with minimal gas consumption and within the entire range of practically possible working temperatures.

In Fällen, wo ein sekundärer Gasstrom, z.B. zur Abschirmung oder zu anderen Zwecken benötigt wird, kann der Brenner mit einer Mantelkammer 37 versehen sein, durch welche Gas in ringförmigem Strom um die Lichtbogensäule zur Oberfläche des Werkstücks zuführbar ist.In cases where a secondary gas flow is required, for example for shielding or other purposes, the torch can be provided with a jacket chamber 37 through which gas can be supplied in an annular flow around the arc column to the surface of the workpiece.

Was die Frage der Symmetrie anbetrifft (und zur DarstellungAs for the question of symmetry (and for representation

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ihrer Bedeutung), wird darauf hingewiesen, daß ein erheblicher Unterschied an den beiden Seiten der Schnittfuge als Punktion des Drehsinns des Wirbels des bogenstabilisierenden Gases festzustellen ist. Fig. 5(a) zeigt ein zertrenntes Werkstück 38 mit einer Kerbe k. Die Kerbe ist so eng wie gewünscht. Bei dem gezeigten Schnitt bewegt sich der Brenner vom Betrachter fort, d.h. in das Papier hinein. Bei Draufsicht auf das Werkstück gemäß Fig. 5(b) zeigt der kreisförmige Pfeil eine Gaswirbelrotation im Gegenuhrzeigersinn. Der Schnitt schreitet fort in der durch den geraden Pfeil bezeichneten Richtung. Im gezeigten Fall ist die rechte Seite der Kerbe gemäß Fig. 5(a) gerade, und die linke Seite verjüngt sich. Bei Umkehrung der Brennerbewegung (oder der Wirbelumdrehung) wären die Kerbeneigenschaften seitenverkehrt. its importance), it should be noted that a significant The difference on the two sides of the kerf can be seen as a puncture of the direction of rotation of the vortex of the arc-stabilizing gas is. Fig. 5 (a) shows a severed workpiece 38 with a notch k. The notch is as tight as you want it to be. In the cut shown, the burner moves away from the viewer, i.e. into the paper. In a plan view of the workpiece according to FIG. 5 (b), the circular arrow shows a gas vortex rotation counterclockwise. The cut proceeds in the direction indicated by the straight arrow. Im shown In this case, as shown in Fig. 5 (a), the right side of the notch is straight and the left side is tapered. When the torch movement is reversed (or the rotation of the vortex) the notch properties would be reversed.

Aufgrund dieser Erscheinung, deren theoretische Basis noch ungeklärt ist, werden, wo es möglich ist, die Parameter der Brennerrichtung so gewählt, daß die gerade Kerbenseite auf der gewünschten Seite entsteht. Wenn außerhalb des Wirbels auftretendes Streugas den Vorgang beeinflußt, verschlechtert sich die Qualität der Kerbe auf beiden Seiten. Aus diesem Grund werden mit der oben beschriebenen Elektrodenanordnung berechenbare Resultate erzielt.Because of this phenomenon, its theoretical basis is still unclear is, where possible, the parameters of the torch direction are chosen so that the straight notch side on the desired Page emerges. If stray gas outside the vortex affects the process, the quality deteriorates the notch on both sides. For this reason, with the electrode arrangement described above, calculable results are obtained achieved.

Die folgende, tabellenmäßige Aufstellung der praktischen Merkmale der Erfindung soll Fachleuten als Anleitung dienen:The following tabular listing of the practical features of the invention is intended to serve as a guide for those skilled in the art:

Düsenöffnung {lj>) 1,K mm DurchmesserNozzle opening (lj>) 1, K mm diameter

Düsenlänge * 0,58 mm DurchmesserNozzle length * 0.58mm diameter

Tangentiale Nuten (V-förmig 0,76 mm obere BreiteTangential grooves (V-shaped 0.76mm top width

in Kupfer) 0,25 mm Tiefe 3,6 mm Längein copper) 0.25 mm depth 3.6 mm length

Stabilisierendes Gas, Zusammen- 80# ArgonStabilizing gas, composite 80 # argon

setzung 20# Wasserstoffsetting 20 # hydrogen

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Stabilisierendes Gas, Menge 70 scfhStabilizing gas, amount 70 scfh

* Abstand von der inneren Fläche l4 zur Vorderfläche der Düse 12.* Distance from the inner surface l4 to the front surface of the nozzle 12.

Example I.

Typ 304 rostfreier Stahl Strom: 50 A
Spannung: 110 V
Kerbenbreite (Durchschnitt) SchnittgeschwindigkeitType 304 stainless steel Current: 50A
Voltage: 110V
Notch Width (Average) Cutting Speed

Example II

Typ 304 rostfreier Stahl Strom: 100 A
Spannung: 110 V
Kerbenbreite (Durchschnitt) Schnittgeschwindigkeit 6,35 mm Dicke 3,l8 mm 27,40 cm p/MType 304 stainless steel Current: 100A
Voltage: 110V
Notch Width (Average) Cutting Speed 6.35mm Thickness 3.18mm 27.40cm p / M

12,7 mm Dicke 3,l8 mm12.7mm thickness 3.18mm

6l cm p/M6l cm p / m

Example III

Typ 304 rostfreier Stahl Strom: 175 A
Spannung: 115 V
Kerbenbreite (Durchschnitt) Schnittgeschwindigkeit 38,1 mm DickeType 304 stainless steel Current: 175A
Voltage: 115V
Notch Width (Average) Cutting Speed 38.1mm Thickness

3,95 nun 30,48 cm p/M3.95 now 30.48 cm p / m

Die zuverlässig bei allen obigen Beispielen erzielten schmalen Kerben weisen die oben angegebenen Eigenschaften auf. Die vorteilhaften Resultate erklären sich aus der genauen Steuerung der Lichtbogensäule mit Hilfe der verbesserten Brenneranordnung.The narrow notches reliably achieved in all of the above examples have the properties given above. The beneficial ones The results are explained by the precise control of the arc column with the help of the improved burner arrangement.

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Claims

An electric arc torch with an electrode nozzle arrangement in a torch body with a continuous central axial bore, an elongated electrode held centrally in the bore with an end face forming an arc head and a central end face attached to the arc exit end of the bore opposite the end face and a central one arranged at right angles to the end face A nozzle containing an arc passage, characterized by a gas distributor (16) attached to the end of the electrode with a flat front surface (23) and gas-conducting grooves (18) on its sides, the nozzle (12) with a flat, inner surface (Ik) surrounding the arc passage , a plurality of gas-conducting slots (17) which are formed in the inner surface parallel to the end surface and contact the arc passage, and a clamping device (17) which acts on the electrode (20) and holds the front surface (23) in a pressed state against the inner surface (14). 34).

2. Electric arc torch according to claim 1, characterized in that the slots (17) and Grooves (18) are of such a size that essentially all of the pressure drop of an introduced into the torch body and Plasma-forming gas flowing to the end face (21) of the electrode takes place in the course of the slots.

3. Electric arc torch according to claim 1, characterized in that the clamping device (34) a dimensional change of the elongated electrode In the axial direction permitting spring is.

4. Electric arc torch according to claim 1, characterized in that the electrode (20) is kept movable in the body.

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5. Electric arc torch according to claim 1,

characterized in that the electrode is on its arc head end (21) has an area of smaller diameter that the distributor (16) is slidably attached to this area and the clamping pressure on the electrode presses the manifold (16) against the inner surface (l4) of the nozzle.

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