DE2545495C2 - Plasma-Brenner - Google Patents

Plasma-Brenner

Info

Publication number
DE2545495C2
DE2545495C2 DE2545495A DE2545495A DE2545495C2 DE 2545495 C2 DE2545495 C2 DE 2545495C2 DE 2545495 A DE2545495 A DE 2545495A DE 2545495 A DE2545495 A DE 2545495A DE 2545495 C2 DE2545495 C2 DE 2545495C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
nozzle
plasma
channel
coolant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2545495A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2545495A1 (de
Inventor
Jury Aleksandrovič Bogorodsky
David Grigorievič Bykhovsky
Vladimir Nikolaevič Firsov
Aleksandr Yakovlevič Medvedev
Yakov Vulfovič Leningrad Rossomakho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ I TECHNOLOGICESKIJ INSTITUT ELEKTROSVAROCNOGO OBORUDOVANIJA LENINGRAD SU
Original Assignee
VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ I TECHNOLOGICESKIJ INSTITUT ELEKTROSVAROCNOGO OBORUDOVANIJA LENINGRAD SU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SU2063301A external-priority patent/SU559787A1/ru
Application filed by VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ I TECHNOLOGICESKIJ INSTITUT ELEKTROSVAROCNOGO OBORUDOVANIJA LENINGRAD SU filed Critical VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ I TECHNOLOGICESKIJ INSTITUT ELEKTROSVAROCNOGO OBORUDOVANIJA LENINGRAD SU
Publication of DE2545495A1 publication Critical patent/DE2545495A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2545495C2 publication Critical patent/DE2545495C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/28—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3423—Connecting means, e.g. electrical connecting means or fluid connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3436—Hollow cathodes with internal coolant flow
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3442—Cathodes with inserted tip
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3478—Geometrical details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plasma-Brenner, der eine mit Elektrodenhalter befestigte Elektrode, eine Düse mit einem koaxial zu der Elektrode angeordneten zylindrischen Kanal, einen im Zwischenraum zwischen dem Elektrodenhalter und der Düse angeordneten elektrischen Isolator, Leitungen für die Zuführung eines Kühlmittels zu dem Elektrodenhalter und der Düse, Leitungen für die Zuführung eines plasmabildenden Gases sowie Mittel für die Zuführung des elektrischen Stromes zu der Elektrode und der Düse so enthält, wobei der Plasma-Brenner aus zwei voneinander lösbaren Teilen besteht, die dicht miteinander verbunden sind.
Einen derartigen Plasma-Brenner zeigt die DE-OS 06 022. Das stabilisierende Gas wird dabei axial zugeführt und die Kathode ist in Axialrichtung beweglich, wobei die Düse von einem Kühlraum umgeben ist, durch den eine Kühlflüssigkeit fließt.
Die DE-AS 14 40 628 betrifft einen Lichtbogenbrenner für einen Lichtbogenofen mit einer flüssigkeitsgekühlten Elektrode, die sich innerhalb einer ein ionisierendes Gas in den Lichtbogen leitenden Düse mit verengtem Ausgang befindet, in welchen die Elektrodenspitze hineinragt, wobei diese einen konzentrischen Kanal aufweist, zu dem ein von der Kühlflüssigkeit des t>5 Elektrodenkörpers gekühlter Kanal führt, durch welchen dem Lichtbogen ein Anteil des ionisierbaren Gases zueeleitet wird.
Den wichtigsten Anwendungsbereich von Plasma-Brennern bildet das Plasmaschneiden von Metallen im Medium von sauerstoffhaltigen plasmabildenden Gasen, z. B. im Medium von Druckluft oder Sauerstoff. Einen besonders bevorzugten Anwendungsbereich bildet das mechanisierte Plasmaschneiden der Metalle unter den Bedingungen der Fließfertigung, wo die Zerspanungsdaten durch die Bedingungen und den Rhythmus der Fließfertigungsstraße bei der Herstellung der zu zerschneidenden Erzeugnisse bestimmt werden, z. B. beim Stranggießen der Metalle, bei der Herstellung von elektrisch spiralgeschweißten Rohren, im Schiffbau usw. Außerdem können Plasma-Brenner zur Plasmaschweißung von Eisen- und Buntmetallen mit Gleichstrom negativer und positiver Polung unter der Verwendung von Kohlendioxydgas oder Argon als plasmabildendes Gas benutzt werden. Die bekannten Plasma-Brenner arbeiten meist im Medium von Druckluft oder Sauerstoff mit einem Strom von 500 A, sie ermöglichen das Zerschneiden von Blechen mit einer Dicke bis zu 100 mm bei einer Geschwindigkeit bis zu 0,5 cm/s.
Beim Schneiden unter den Bedingungen der Fließfertigung kann man unter Berücksichtigung des gegenwärtigen Standes der Technik des Plasmaschneidens nur einige Schnitte ohne Auswechselung der Elektrode und der Düse durchführen. Vor allem aber ist die Auswechselung von schnell verschleißbaren Teilen innerhalb der Zeitspanne nicht gewährleistet, die für die Verwirklichung eines vollständigen Arbeitszyklus der Herstellung von Teilen bei der Fließfertigung ausreichend ist. Dieser Nachteil der bekannten Lichtbogen-Plasmabrenner ist darauf zurückzuführen, daß in diesen Brennern die Auswechselung von schnell verschleißbaren Teilen getrennt durchgeführt werden muß.
Ein anderer Nachteil der bekannten Plasma-Brenner besteht darin, daß sie keine optimale Arbeitsgeometrie aufweisen, die die maximale Schnittgeschwindigkeit im Hochleistungs-Betriebszustand ermöglicht. Dabei werden unter der Arbeitsgeometrie die Form der Innenfläche der Düse, die Form der Außen- und Innenfläche der Elektrode sowie deren gegenseitige Anordnung verstanden.
Unter Hochleistungs-Betriebszustand werden hier hohe Stromdichte im Kanal der Düse des Plasma-Brenners sowie auch hoher Verbrauch vom plasmabildenden Gas verstanden.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, unter Vermeidung der vorstehend erwähnten Nachteile einen Plasma-Brenner zum Plasmaschneiden von Metallen bei der Fließfertigung zu schaffen, in welchem durch eine spezielle konstruktive Ausführung die gleichzeitige Auswechselung der Elektrode und der Düse gewährleistet wird.
Die gestellte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Der erfindungsgemäße Plasma-Brenner ermöglicht die gleichzeitige Auswechselung von schnellverschleißenden Teilen, d. h. der Elektrode und der Düse, in einer Zeit bis zu 30 s, was es gestattet, den erfindungsgemäßen Brenner unter den Bedingungen der Fließfertigung beim Schneiden von Strängen in Anlagen zum Stranggießen von Metallen, in Rohrschweißwalzwerken zur Herstellung von elektrisch spiralgeschweißten Rohren, beim Schneiden von Teilen in programmgesteuerten Maschinen unter den Bedingungen der Fließfertigung sowie bei der Durchführung von anderen ähnlichen Produktionsprozessen erfolgreich einzusetzen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung des Plasma-Brenners im Schnitt,
F i g. 2 einen Teil des Brenners, der die Elektrode und die Düse enthält,
Fig.3 einen Teil des Brenners, der Mittel für die Zuführung des Kühlmittels, des plasmabildenden Gsses und des elektrischen Stromes enthält,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Teils des Brenners, der die Elektrode und die Düse enthält, unter Angabe der optimalen Konfiguration der Elektrode und der Düse, im Schnitt,
F i g. 5 axonometrisch die Elektrode des erfindungsgemäßen Brenners,
Fig.6, 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Plasma-Brenners,
F i g. 8 einen Schnitt VIII-VIII in F i g. 7.
Der erfindungsgemäße Plasma-Brenner (Fig. 1) enthält zwei lösbare und hermetisch miteinander verbundene Teile A und B. Im ersten Teil A des Plasma-Brenners (F i g. 1 und 2) ist ein Elektrodenhalter 1 vorgesehen, in dem eine Elektrode 2 mit einem aktiven Einsatz 3 untergebracht ist Koaxial zu der Elektrode 2 ist eine Düse 4 mit einem zylinderförmigen Kanal 5 angeordnet Die Düse 4 ist über Mittel 6 für die Zuführung des elektrischen Stromes durch einen Hilfslichtbogen (Klemme) an eine Speisequelle angeschlossen. Zwischen dem Elektrodenhalter 1 und der Düse 4 ist ein elektrischer Isolator 7 angeordnet, in dem ein Kanal 8 für das plasmabildende Gas vorgesehen ist. Außerdem ist im ersten Teil A des Brenners ein Kanal 9 für die Zuführung von Kühlmittel zu der Elektrode 2 vorgesehen, der in dem Elektrodenhalter 1 ausgeführt ist; es sind weiter ein Kanal 10 für die Abführung des Kühlmittels aus dem Elektrodenhalter 1, ein Kanal 11 für die Zuführung des Kühlmittels zu der Düse 4 und ein Kanal für die Abiuhrung des Kühlmittels aus der Düse 4 vorgesehen. Als Kühlmittel wird zweckmäßigerweise Wasser verwendet
Alle Kanäle 8, 9,10, 11 und 12 des genannten ersten Teils (Fig.2) des Plasma-Brenners sind an eine Oberfläche C hinausgeführt, die hermetisch mit der Oberfläche D (F i g. 3) des zweiten Teils B verbunden wird. Die Dichtigkeit der Verbindung wird mittels Dichtungen 13 und 14 erreicht, die an der zu verbindenden Oberfläche C (F i g. 2) befestigt werden. Die Befestigung des ersten Teils A des Brenners (F i g. 2) an dem zweiten Teil B des Brenners (Fig.3) wird mittels einer Mutter 15 verwirklicht. Es können jedoch auch andere Befestigungsarten verwendet werden, die ein schnelles und dichtes Zusammenfügen der zu befestigenden Teile sichern.
Der zweite Teil A(F i g. 3) enthält ein Mittel 16 für die Zuführung des elektrischen Stromes (Klemmen) von der Speisungsquelle zu dem Elektrodenhalter 1; ein Mittel 17 für die Zuführung des plasmabildenden Gases durch den Kanal 18; ein MiUeI 19 für die Zuführung des Kühlmittels durch den Kanal 20 zu dem Elektrodenhalter /; ein Mittel 21 für die Abführung des Kühlmittels durch den Kanal 22 ails dem Elektrodenhalter /,· ein Mittel 23 für die Zuführung des Kühlmittels durch den Kanal 24 zu der Düse 4; ein Mittel 25 für die Abführung des Kühlmittels durch den Kanal 26 aus der Düse 4. Als Mittel 17,19,21,23,25 verwendet man Stutzen.
Die Kanäle 18, 20, 22, 24 und 26 sind an die zu verbindende Oberfläche D derart hinausgeführt, daß bei der Verbindung des ersten Teils A (Fig.2) und des zweiten Teils B (F i g. 3) die Kanäle an der Oberfläche der Verbindung jeweils mit den Kanälen 8,9,10,11 und 12 zusammenfallen.
Der Teil B des Plasma-Brenners, der in Fig.3 wiedergegeben ist, wird an einer Vorrichtung zum Verschieben des Brenners befestigt Eine solche Konstruktion gestattet es, schnell verschleißbare Teile, und zwar die Elektrode 2 und die Düse 4, ohne die Beteiligung der Mittel für die Zuführung des elektrischen Stromes, des Kühlmittels und des plasmabildenden Gases gleichzeitig auszuwechseln. Die Düse 4 des Plasma-Brenners wird aus Kupfer hergestellt Die Elektrode 2 wird ebenfalls aus Kupfer hergestellt, und der aktive Einsatz 3 wird aus Zirkonium, Hafnium oder aus den auf Basis dieser Metalle hergestellten Legierungen ausgeführt
Dabei kann man als plasmabildendes Gas Druckluft, Sauerstoff oder Kohlendioxydgas verwenden. Die Elektrode 2 wird in diesem FaIi an den Minuspol der Speisequelle angeschlossen. Wenn der aktive Einsatz 3 aus Wolfram oder den auf Wolframbasis hergestellten Legierungen ausgeführt wird, sind als plasmabildendes Gas Argon, Stickstoff, Wasserstoff, Helium oder deren Gemische zu verwenden. Dabei kann die Elektrode 2 sowohl an den Minuspol der Speisequelle, als auch an den Pluspol der Speisequelle angeschlossen werden.
Der beschriebene Plasma-Brenner hat beim Plasmaschneiden von Metallen folgende Arbeitsweise. Der Plasma-Brenner wird an der Verschiebevorrichtung (in F i g. 1 nicht wiedergegeben) hinter den Teil B befestigt, der in F i g. 3 dargestellt ist. Der Gleichstrom wird vom Minuspol der Speisequelle dem Mittel 16 für die Zuführung des elektrischen Stromes zugeführt. Das plasmabildende Gas (Druckluft oder Sauerstoff) und des Kühlmittels werden jeweils den entsprechenden Mitteln 17, 19, 23, 21 und 25 zugeführt Der Pluspol der Speisequelle wird an ein Werkstück 27 angeschlossen.
Die Düse 4 wird über das Mittel 6 für die Zuführung des elektrischen Stromes an ein Mittel 28, z. B. an einen Oszillator zur Erzeugung eines Hilfslichtbogens zwischen der elektrode 2 und der Düse 4 angeschlossen.
Nach der Erregung des Hilfslichtbogens zwischen der Elektrode 2 und der Düse 4 wird das ionisierte plasmabildende Gas aus dem Kanal 5 der Düse 4 ausgeblasen und es schließt den Stromkreis der Speisungsquelle zwischen dem aktiven Einsatz 3 der Elektrode 2 und dem Werkstück 27, indem es einen schneidenden Plasma-Lichtbogen 29 bildet.
In Fig.4 ist schematisch der Teil des Plasma-Brenners wiedergegeben, der die Elektrode 2 mit dem aktiven Einsatz 3 sowie die Düse 4 mit dem zylindrischen Kanal 5, der koaxial zu de: Elektrode 2 angeordnet ist, enthält. Die Düse 4 ist mit den Kanälen 11 und 12 für das Kühlmittel versehen, wobei als Kühlmittel Wasser verwendet wird.
Die maximale Schnittgeschwindigkeit bei einer hohen Zuverlässigkeit wird dabei durch die entsprechende Form und die gegenseitige Anordnung der Düse 4 und der Elektrode 2 gewährleistet. Die Innenfläche der Düse 4, angefangen vom Endquerschnitt, weist die Form des zylindrischen Kanals 5 auf, der mit dem Kegel über die konvexe gekrümmte Oberfläche verbunden wird. Die Außenfläche der Elektrode 2, die aus dem Elektrodenhalter 1 heraustritt, weist die Form eines Zylinders auf, der mit der Stirnfläche der Elektrode 2 über die konvexe krummlinige Oberfläche verbunden ist. Im Zwischenraum zwischen der Elektrode 2 und der Düse 4 ist ein
Spalt vorgesehen, der mit A Ne bezeichnet ist.
Die hier durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, daß für die Verwirklichung der Stromdichte in dem Kanal 5 der Düse 4 in einem Bereich von 40 bis 50 A/mm2 der Durchmesser des Kanals 5 der Düse 4 in -, einem Bereich von Dn =3 + 4 mm gewählt werden muß. Die Höhe HNpdes zylindrischen Kanals 5 der Diise 4 bildet einen der wichtigsten Parameter, die die maximale Schnittgeschwindigkeit bestimmen. Wir haben festgestellt, daß die genannte Höhe κι Nnp = (1,5 + 2,0) Dn betragen soll, wobei Hnp = 6 mm besonders vorzuziehen ist. Der Durchmesser des zylindrischen Teils der Elektrode 2 soll in dem Bereich De = (4 + 5) Dn gewählt werden, wobei De = 16 mm besonders vorzuziehen ist. Die Höhe des zylindrischen ι > Teils He der F.lektrode 2 soll in einem Bereich He = (3 + 4) Dn gewählt werden, wobei He = 12 mm besonders vorzuziehen ist
Für die optimale Erzeugung des Stromes von plasmabildendem Gas und die Erreichung der maxima- >o len Enthalpie des Plasmastrahls spielen eine wichtige Rolle die Höhe Hn* der Radius der konvexen Oberfläche Rn, der Radius der konvexen Oberfläche Re und der Spalt ANe in deren Gesamtheit.
Es wurde festgestellt, daß die genannten Parameter 2> folgenden Verhältnissen entsprechen sollten:
W/v,. = (3,5+4,5) Dm wobei Hn? = 12 bis 14 mm besonders vorzuziehen ist;
Rn = (0,9 + 2,2) Dn, wobei Rn = 4 bis 8 mm besonders vorzuziehen ist; κι Re = (0,9 + 1,2) Dn, wobei Re = 3,5 mm besonders vorzuziehen ist;
ANe = (0,2 + 0,4) Dm wobei ANe = 1,0 mm besonders vorzuziehen ist
Es wurde festgestellt daß der positive Effekt am a besten erreicht wird, wenn das plasmabildende Gas in den Spalt ANe in Form eines Wirbelstromes eingeführt wird. Dabei wird das plasmabildende Gas vorzugsweise in dem Abstand He von der Stirnfläche der Elektrode 2 eingeführt Das Gas wird vorzugsweise unter einem Winkel zu der Erzeugenden des zylindrischen Teils der Elektrode 2 von 0 + 45° eingeführt Der Verbrauch des plasmabildenden Gases soll vorzugsweise auf einem Niveau von 8 mVh aufrechterhalten werden.
Um maximale Ströme beim Schneiden (bis zu 600 A) zu erreichen, soll die Elektrode 2 des Plasma-Brenners eine Konstruktion aufweisen, die in F i g. 5 wiedergegeben ist. Die Elektrode 2 wird in Form einer zylindrischen Büchse 30 aus Kupfer ausgeführt. Im Zentrum des Bodens des Innenraumes der zylindrischen Büchse 30 ist ein Bolzenansatz 31 mit einem aktiven Einsatz 3 aus Zirkonium, Hafnium, Wolfram oder deren Legierungen ausgeführt. Der Einsatz 3 wird bündig mit der ebenen Außenfläche der Büchse 30 derart untergebracht daß der übrige Teil des Einsatzes 3 völlig im Körper des Bolzenansatzes 31 angeordnet ist Die erzeugende Außenfläche des Bolzenansatzes 31 und die Innenfläche der Büchse 30 sind miteinander durch Rippen 32 verbunden, deren Anzahl 2 übersteigt Vorzugsweise werden sechs Rippen 32 vorgesehen.
Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen wurde festgestellt daß bei der optimalen Außenform der Elektrode 2 Voraussetzungen für optimale Temperaturverhältnisse des aktiven Einsatzes 3 geschaffen werden müssen. Der positive Effekt wird bei einer intensiven und gleichmäßigen Abkühlung des Einsatzes 3 auf dessen gesamter Länge e< reicht Gleichzeitig muß man auf der wärmeabgebenden Fläche eine Temperatur aufrechterhalten, die unter der kritischen Temperatur liegt, bei welcher Dünnfilmverdampfung entsteht Die gleichmäßige Abkühlung des Einsatzes 3 wird dadurch erreicht, daß das Kühlwasser einen bedeutenden Teil der Oberfläche des Bolzenansatzes 31 umspült. Die Rippen 32 gestatten es, die Fläche der Wärmeabgabe bis zu einer Größe zu entwickeln, bei welcher keine Verdampfungsprobleme entstehen. Außerdem wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Herstellung der Elektrode 2 im Kaltpressen aus einem zylindrischen Kupferrohling vorgesehen, in welches vorher der aktive Einsatz 3 eingesetzt wird. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Elektrode 2 ein guter Wärmekontakt zwischen dem Einsatz 3 und der Kupferbüchse 30 hergestellt.
Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel des Plasma-Brenners (F i g. 6,7,8) beschrieben.
Der an der Verschiebevorrichtung zu befestigende Teil des Brenners enthält das Mittel 17 für die Zuführung des plasmabildenden Gases durch den Kanal 18, das Mittel 19 für die Zuführung des Kühlwassers durch den Kanal 20 und das Mittel 21 für die Abführung des Kühlwassers durch den Kanal 22, sowie auch das Mittel 16 für die Zuführung des elektrischen Stromes dem Elektrodenhalter. An dem genannten Teil ist mittels der Mutter 15 ein auswechselbarer Teil des Plasma-Brenners hermetisch angeschlossen. Der genannte auswechselbare Teil enthält den Elektrodenhalter 1. In dem Elektrodenhalter 1 ist in einem kegelförmigen Sitz die Elektrode 2 mit dem aktiven Einsatz 3 angeorndet An dem Elektrodenhalter 1 ist der Isolator 7 befestigt. An dem Isolator 7 ist die Kupferdüse 4 mit dem zylindrischen Zentralkanal 5 angeordnet. Der Kanal 5 ist koaxial zu dem Einsatz 3 der Elektrode 2 angeordnet. Die Düse 4 ist mittels einer Mutter 29 befestigt, die auf ein Gehäuse 30 aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 30 ist mit dem Mittel 6 für die Zuführung des elektrischen Stromes zu der Düse 4 versehen. Der genannte Teil des Brenners ist mit runden Gummidichtungen 31 und der Dichtung 14 versehen. Der Elektrodenhalter 1 ist mit dem Kanal 8 für die Zuführung des plasmabildenden Gases versehen. Für die Zuführung des Kühlwassers zu der Elektrode 2 ist in dem Elektrodenhalter der Kanal 9 vorgesehen, der mit einem Rohr 32 endet Für die Zuführung des Kühlwassers zu der Düse 4 ist im Elektrodenhalter 1 ein Kanal 33 vorgesehen. Der Kanal 33 ist durch einen im Isolator 7 vorgesehenen Kanal 34 mit der Düse leitungsverbunden. Für die Abführung des Kühlwassers von der Düse 4 ist im Isolator 7 ein Kanal 35 vorgesehen, der mit dem Kanal 10 leitungsverbunden ist, welcher in dem Elektrodenhalter 1 ausgeführt ist
Alle Kanäle 8, 9 und 10 sind an die Oberfläche des Elektrodenhalters 1 hinausgeführt, die mit dem zweiten Teil des Brenners verbunden ist, welcher die Mittel 17, 19 und 21 für die Zuführung des Kühlmittels und der plasmabildenden Luft sowie auch das Mittel 16 für die Zuführung des elektrischen Stromes zu dem Elektrodenhalter enthält Eine solche Ausführungsform, bei welcher alle Verbindungsleitungen für das Kühlmittel und das plasmabildende Gas unter einem Potential stehen, läßt die maximale Zuverlässigkeit und eine schnelle Auswechselung des Schnitteiles des Lichtbogen-Plasmabrenners erreichen.
Die Elektrode 2 und die Düse 4 des Brenners sind entsprechend F i g. 4 und 5 ausgefühn.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Plasma-Brenner, der eine im Elektrodenhalter befestigte Elektrode, eine Düse mit einem koaxial zu der Elektrode angeordneten zylindrischen Kanal, einen im Zwischenraum zwischen dem Elektrodenhalter und der Düse angeordneten elektrischen Isolator, Leitungen für die Zuführung eines Kühlmittels zu dem Elektrodenhalter und der Düse, ι ο Leitungen für die Zuführung eines plasmabildenden Gases sowie Mittel für die Zuführung des elektrischen Stromes zu der Elektrode und der Düse enthält, wobei der Plasma-Brenner aus zwei voneinander lösbaren Teilen besteht, die dicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der einzelnen Elemente auf die beiden Teile (A und B) des Plasma-Brenners so vorgenommen ist, daß im ersten Teil (A) die Elektrode (2) mit dem Elektrodenhalter (1), der Isolator (7) und die Düse (4) mit den Mitteln (6) für die Zuführung des elektrischen Stromes zu der Düse (4) angeordnet sind, wobei die Kanäle (8,9, 11) für das plasmabildende Gas und die Leitungen für das Kühlmittel an die zu verbindenden Oberfläche (C) des ersten Teils (A) hinausgeführt sind, während im zweiten Teil (B) die Mittel (16) für die Zuführung des elektrischen Stromes zu dem Elektrodenhalter (1) und die Leitungen (17, 19, 23) für die Zuführung des Kühlmittels und des }o plasmabildenden Gases angeordnet sind, deren Kanäle (20, 24, 18) ebenfalls an die zu verbindende Oberfläche (D) des zweiten Teils (B) derart hinausgeführt sind, daß sie mit den entsprechenden Kanälen (8, 9, 11) des ersten Teils (A) an der zu J5 verbindenden Oberfläche ((^zusammenfallen.
DE2545495A 1974-10-10 1975-10-10 Plasma-Brenner Expired DE2545495C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2063302 1974-10-10
SU2063301A SU559787A1 (ru) 1974-10-10 1974-10-10 Плазмотрон

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2545495A1 DE2545495A1 (de) 1976-04-22
DE2545495C2 true DE2545495C2 (de) 1982-03-25

Family

ID=26665534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2545495A Expired DE2545495C2 (de) 1974-10-10 1975-10-10 Plasma-Brenner

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2545495C2 (de)
GB (1) GB1520000A (de)
SE (1) SE415540B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007046695B4 (de) * 2006-10-18 2016-06-09 Komatsu Ltd. Plasmaschneidvorrichtung, Plasmabrenner und Kühlvorrichtung für Plasmabrenner

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8132660U1 (de) * 1981-11-07 1983-04-28 Haferkamp, Heinz, Prof. Dr.-Ing., 3340 Wolfenbüttel Plasma-Schneidbrenner
DE3216557C1 (de) * 1982-05-04 1983-12-15 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Plasma-Pulver Auftragschweißbrenner
FR2646310A1 (fr) * 1989-04-24 1990-10-26 Inst Elektroswarki Patona Perfectionnement a un plasmatron
US5416296A (en) * 1994-03-11 1995-05-16 American Torch Tip Company Electrode for plasma arc torch
CZ202054A3 (cs) * 2020-02-05 2021-03-03 B&Bartoni, spol. s r.o. Sestava elektrody pro plazmový obloukový hořák se zlepšeným přenosem elektrického proudu

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1440628B2 (de) * 1955-07-26 1971-04-22 Union Carbide Corp , New York, N Y (V St A) Lichtbogenbrenner fuer einen lichtbogenofen
NL290760A (de) * 1962-03-30
SU353496A1 (ru) * 1969-01-08 1980-05-05 Bykhovskij D G Катод дл электродуговых процессов в активных средах
BE795236A (fr) * 1972-02-09 1973-05-29 Vysoka Skola Banska Ostrava Bruleur a plasma avec alimentation axiale du gaz stabilisant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007046695B4 (de) * 2006-10-18 2016-06-09 Komatsu Ltd. Plasmaschneidvorrichtung, Plasmabrenner und Kühlvorrichtung für Plasmabrenner

Also Published As

Publication number Publication date
SE415540B (sv) 1980-10-13
GB1520000A (en) 1978-08-02
DE2545495A1 (de) 1976-04-22
SE7511350L (sv) 1976-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69020885T2 (de) Plasmabogenbrenner mit langer Düse.
DE2164270C3 (de) Plasmastrahlgenerator
DE69418894T2 (de) Plasmabrenner
EP2465334B1 (de) Düsenschutzkappe und düsenschutzkappenhalter sowie lichtbogenplasmabrenner mit derselben und/oder demselben
EP0955120B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum teilweisen Anschmelzen von Gegenständen
DE102004064160B4 (de) Düsenschutzkappe und Anordnungen von Plasmabrennerkomponenten
DE1244627B (de) Plasma-Spritzvorrichtung
DE2306022C3 (de) Plasmabrenner mit Achsialzufuhr des stabilisierenden Gases
DE4310762A1 (de) Plasmabrenner-Düse
DE2721099C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Plasma-MIG-Schweißen
DE2036894A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Stromes ionisierten Gases
DE2416422A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum lichtbogenschweissen
DE4407913A1 (de) Plasmabrenner und Verfahren zur Durchführung, insbesondere für das Aushöhlen von Werkstücken
DE2429924A1 (de) Einrichtung zur plasmabearbeitung stromleitender werkstoffe und deren betriebsverfahren
DE1255834B (de) Plasmabrenner
DE2545495C2 (de) Plasma-Brenner
DE1066676B (de)
DE2928938A1 (de) Verbesserter handschweissbrenner fuer elektrische schutzgas-schweissverfahren
DE69901731T2 (de) Aus kupfer-legierung hergestelltes verschleissteil für lichtbogenbrenner
DE112019006401T5 (de) Wig-schweissbrenner mit verengter düse zum punktschweissen sowie darin verwendete elektrodendüse
AT406243B (de) Gerät mit einem plasmaerzeuger
DE1440623B1 (de) Schutzgas-Lichtbogenbrenner
DE7228707U (de) Plasma-Auftragschweißgerät
EP1166942B1 (de) Plasmabrenner
DE1515246A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schweissnaehten bei hoher Schweissgeschwindigkeit unter Verwendung mehrerer Lichtboegen

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee