DE3930267C2 - Shielding gas plasma torch - Google Patents

Shielding gas plasma torch

Info

Publication number
DE3930267C2
DE3930267C2 DE3930267A DE3930267A DE3930267C2 DE 3930267 C2 DE3930267 C2 DE 3930267C2 DE 3930267 A DE3930267 A DE 3930267A DE 3930267 A DE3930267 A DE 3930267A DE 3930267 C2 DE3930267 C2 DE 3930267C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
anode
burner
cathode
burner according
cover
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 - Fee Related
Application number
DE3930267A
Other languages
German (de)
Other versions
DE3930267A1 (en
Inventor
Bernhard Surkamp
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.)
ECG Immobilier SA
Original Assignee
Castolin GmbH
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
Application filed by Castolin GmbH filed Critical Castolin GmbH
Priority to DE3930267A priority Critical patent/DE3930267C2/en
Publication of DE3930267A1 publication Critical patent/DE3930267A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3930267C2 publication Critical patent/DE3930267C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/341—Arrangements for providing coaxial protecting fluids
    • 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
    • H05H1/3484—Convergent-divergent nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzgasplasmabrenner für die Pul­ verauftragsschweißung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a protective gas plasma torch for the pulse contract welding according to the preamble of claim 1.

Schutzgasplasmabrenner der eingangs genannten Art sind bspw. nach der DAS 18 06 858 bekannt. Mit einem solchen Schutzgas­ plasmabrenner sind allerdings Pulverauftragsschweißungen nicht möglich, da keine Elemente für die Zufuhr und Weiterleitung von Auftragspulver am und im Brenner vorgesehen sind. Abgesehen davon, daß der Plasmabrenner nach der genannten DAS kein Pul­ verzufuhrsystem hat, macht die Schutzgaszufuhr im Bereich des Brennerkopfes dieses Plasmabrenners eine große Überwurfhülse notwendig, die der Wirkung des auch bei diesem Brenner vor­ handenen Kühlsystems entzogen ist. Die Kühlkammer selbst ist zwar bei diesem Brenner dichtungsmittelfrei abgeschlossen, ande­ rerseits ist aber eine Ringdichtung im Anschlußbereich des Kühlsystems zwischen Plasmadüse und Brennerkörper erforderlich, um einen Kühlmitteleintritt in die Ionisationszone zu verhin­ dern. Gleiches (Verwendung von Dichtungsringen) gilt im übrigen auch für einen Schneidbrenner nach der DE 25 44 402 C2. Es mag dahingestellt bleiben, welche Auswirkung ein Kühlmitteleintritt in den Ionisationsbereich beim Brenner nach der DAS 18 06 858 hat, bei einem Schutzgasplasmabrenner für die Pulverauftrags­ schweißung hätte dies jedoch fatale Folgen, und zwar zumindest für das Pulverauftragsergebnis.Shielding gas plasma torches of the type mentioned are, for example. known after the DAS 18 06 858. With such a protective gas However, plasma torches are not powder build-up welds possible because there are no elements for the supply and forwarding of Application powder are provided on and in the burner. Except of the fact that the plasma torch does not have a pulse after the DAS supply system, makes the protective gas supply in the area of Torch head of this plasma torch has a large cap sleeve necessary before the effect of this burner existing cooling system is withdrawn. The cooling chamber itself is with this burner completed without sealant, others on the other hand is a ring seal in the connection area of the Cooling system between plasma nozzle and torch body required, to prevent coolant from entering the ionization zone other. The same applies (use of sealing rings) also for a cutting torch according to DE 25 44 402 C2. It likes It remains to be seen what effect a coolant enters in the ionization area at the burner according to DAS 18 06 858 has a protective gas plasma torch for the powder application However, welding would have fatal consequences, at least for the powder application result.

Ausgehend vom Schutzgasplasmabrenner der eingangs genannten Art, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesem zusätzlich trotz des per se relativ komplizierten Aufbaues zu den Plas­ magas-, Schutzgas- und Kühlsystemen ein Pulverzufuhrsystem zu integrieren, und dies verbunden mit der Maßgabe, bei einfacher und übersichtlicher, einer einfachen Montage und auch Demontage entgegenkommender Gliederung das Kühlsystem so zu gestalten, daß es keiner Dichtungsmittel bedarf.Starting from the inert gas plasma torch of the type mentioned at the beginning, is the object of the invention, this in addition despite the relatively complicated structure to the Plas magas, inert gas and cooling systems to a powder supply system integrate, and this combined with the stipulation, with simpler and clearer, a simple assembly and disassembly responsive structure to design the cooling system so that no sealant is required.

Diese Aufgabe ist mit einem Schutzgasplasmabrenner der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.This task is the beginning with a protective gas plasma torch mentioned type according to the invention by the in the characteristics of Claim 1 solved features.

Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.Advantageous further developments and preferred embodiments arise from the subclaims.

Abgesehen von der Integration des Pulverzufuhrsystems in den Brennerkörper und den gekühlten Ausdüsvorsatz, wobei entschei­ dend das ganze Kühlsystem innerhalb des Brenners ohne Dich­ tungsmittel auskommt, ergibt sich dabei vorteilhaft zudem eine übersichtliche, montagefreundliche und im wesentlichen dreitei­ lige Gliederung, nämlich gekühlter Düsenkopf bzw. Ausdüsvorsatz, Brennerkörper und betriebsmittelzufuhrseitiger Verschlußdeckel. Aufgrund der hermetischen Abdichtung ist es möglich, die Kühl­ kammer relativ großvolumig auszubilden, so daß sich eine hohe Kühlwirksamkeit ergibt. Dies ist auch in Verbindung mit der Ausbildung des Ausdüsvorsatzes als "Wärmeabfuhrschild" wichtig, da hierdurch die Werkstückabstrahlungswärme vom eigentlichen Brenner abgehalten und bereits brennerstirnseitig abgeleitet wird. Infolge geringer thermischer Brennerbelastung wird eine dauerhafte Strahlstabilität für das Auftragspulver begünstigt, die wesentlich auch von einem geometrisch konstant bleibenden Brenneraufbau abhängt. Der erfindungsgemäße Schutzgasplasmabren­ ner ermöglicht somit eine Steigerung der Brennerleistung bei gleichzeitiger Verbesserung der Betriebssicherheit und des Pul­ verauftragsergebnisses. Da Dichtungselemente im heißen Anodenbe­ reich völlig fehlen, ist auch der Wartungsaufwand drastisch reduziert, und etwaige Montage- sowie Demontagevorgänge sind er­ heblich erleichtert.Apart from the integration of the powder feed system in the Burner body and the cooled nozzle attachment, where deciding the whole cooling system inside the burner without you means, there is also an advantageous result clear, easy to install and essentially three-part structure, namely cooled nozzle head or nozzle attachment, Torch body and cover on the supply side. Due to the hermetic seal, it is possible to cool chamber form relatively large volume, so that there is a high Cooling efficiency results. This is also in connection with the Training of the nozzle attachment as "heat dissipation plate" important, since this causes the workpiece radiation heat from the actual Burner held and already discharged on the burner face becomes. As a result of low thermal burner load, a  permanent jet stability favors the application powder, which are also essentially of a geometrically constant one Burner structure depends. The inert gas plasma barrier according to the invention ner thus enables an increase in burner output simultaneous improvement of operational safety and Pul contract result. Because sealing elements in the hot anode area completely missing, the maintenance effort is also drastic reduced, and any assembly and disassembly operations are considerably relieved.

Der erfindungsgemäße Schutzgasplasmabrenner einschließlich sei­ ner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der Unteransprüche wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Aus­ führungsbeispieles näher erläutert.The shielding gas plasma torch according to the invention including ner advantageous developments according to the dependent claims below based on the graphic representation of an Aus management example explained in more detail.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 den Schutzgasplasmabrenner im Axialschnitt und Fig. 1 the shielding gas plasma torch in axial section and

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, diese allerdings in einem versetzten Axialschnitt. Fig. 2 is a representation corresponding to Fig. 1, but this in an offset axial section.

Gemäß Fig. 1, 2 weist der Schutzgasplasmabrenner eine brenner­ vorderseitige Anode 10 auf, die aus einem Anodenkörper 12 und aus einem mit diesem rückseitig bei 15 verlöteten oder ver­ schweißten Anodendeckel 14 besteht. Im Inneren des Anodenkörpers 12 befindet sich eine ringförmige Kühlkammer 16, die im Betrieb von einem Kühlfluid durchströmt wird und mit Kühlmittelzu-und­ abfuhrkanälen 20,22 verbunden ist. Der Kühlmittelabfuhrkanal 22 ist in Fig. 1 mit einem gestrichelten Pfeil versehen, da sich dieser Kanal unmittelbar hinter dem Kühlmittelzufuhrkanal 20 befindet. Diese beiden Kanäle 20, 22 sind mit dem Anodendeckel 14 verlötet oder verschweigt, d. h., es liegt eine nach außen hermetisch abgeschlossene Kühlkammer 16 vor.According to Fig. 1, 2, the protective gas plasma burner to a burner front anode 10, which consists of an anode body 12 and a welded with this back or soldered at 15 ver anode cover 14. In the interior of the anode body 12 there is an annular cooling chamber 16 , through which a cooling fluid flows during operation and which is connected to coolant supply and discharge channels 20 , 22 . The coolant discharge channel 22 is provided with a dashed arrow in FIG. 1, since this channel is located directly behind the coolant supply channel 20 . These two channels 20 , 22 are soldered or concealed to the anode cover 14 , ie there is a cooling chamber 16 which is hermetically sealed to the outside.

Der thermisch sowie elektrisch leitende Anodenkörper 12, der bspw. aus Kupfer besteht, bildet, wie dargestellt, einen kegel­ stumpfförmigen, großflächigen Wärmeabfuhrschild 18, der die rückwärtigen Brennerteile thermisch schützt und die Abstrah­ lungswärme eines zu bearbeitenden Werkstücks wirksam abfängt.The thermally and electrically conductive anode body 12 , which consists, for example, of copper, forms, as shown, a truncated cone-shaped, large-area heat dissipation plate 18 which thermally protects the rear burner parts and effectively intercepts the radiation heat of a workpiece to be machined.

Der Anodenkörper 12, der mit dem Anodendeckel 14 einen Teil bil­ det, weist ferner einen zentralen Anodeneinsatz 24 auf, der zentrisch den Plasmagasaustrittskanal 26 für den in Pfeil­ richtung S austretenden Plasmastrahl enthält. Der Anodeneinsatz 24, der bspw. aus Messing bestehen kann, stellt ein austauschba­ res Brennerverschleißteil dar, befindet sich in der unmittelba­ ren Ionisations- und Plasmastrahlzone I, ist in eine nicht näher bezeichnet Bohrung des Anodenkörpers 12 vorderseitig eingedrückt und mit einer Sprengringhalterung 28 lösbar fixiert. Eine aus­ reichende Preßsitzhalterung kann aber auch vorgesehen werden. Durch den Kontakt zwischen Anodeneinsatz 24 und Anodenkörper 12 ergibt sich eine thermische sowie elektrische Kopplung.The anode body 12 , which forms a part with the anode cover 14 , also has a central anode insert 24 , which contains the plasma gas outlet channel 26 for the plasma jet emerging in the direction of arrow S in the center. The anode insert 24 , which may be made of brass, for example, is an exchangeable torch consumable part, is located in the immediate ionization and plasma radiation zone I, is pressed into a bore of the anode body 12, not designated in any more detail, and is detachably fixed with a snap ring holder 28 . A press-fit holder reaching out can also be provided. The contact between anode insert 24 and anode body 12 results in thermal and electrical coupling.

Zwischen dem Anodeneinsatz 24 und dem Anodenkörper 12 befindet sich ein nach vorne offener Schutzgasausströmringkanal 30, aus dem ein die Auftragsschweißzone umschliessender Schutzgasmantel austritt. Between the anode insert 24 and the anode body 12 there is an inert gas outflow ring channel 30 which is open at the front and from which a protective gas jacket which surrounds the build-up welding zone emerges.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich ein Auftragspulver­ kanal 32, der rückseitig mit einem Pulverzufuhrkanal 34 für Auf­ tragspulver und Fördergas verbunden ist, durch den Anodenkörper 12, zu dem sich fluchtend im Anodeneinsatz 24 ein Auftrags­ pulveraustrittskanal 32' anschließt. Aus Fig. 2 ist ferner er­ sichtlich, daß der Schutzgasausströmringkanal 30 von Schutzgas­ durchströmkänälen 36 versorgt wird, von denen in Fig. 2 nur ei­ ner dargestellt ist. Diese Schutzgasdurchströmkanäle 36 stehen mit der Schutzgaskammer 58 in Verbindung.As can be seen from FIG. 2, an application powder channel 32 , which is connected at the rear to a powder supply channel 34 for application powder and conveying gas, extends through the anode body 12 , to which an application powder outlet channel 32 'adjoins in the anode insert 24 . From Fig. 2 it is also clear that the protective gas outflow ring channel 30 is supplied by protective gas flow channels 36 , of which only egg ner is shown in Fig. 2. These inert gas flow channels 36 are connected to the inert gas chamber 58 .

Eine angespitzte Kathodennadel 38 sitzt in einem Kathoden­ nadelhalter 40, der seinerseits in einem Kathodenkörper 42 lösbar fixiert ist. Dieser kann, wie die Anode 10, ebenfalls aus Kupfer bestehen und enthält, wie der Anodenkörper 12, eine ring­ förmige Kathodenkühlkammer 44, die mit Kühlfluidleitungen 46,48 in Verbindung steht, die ihrerseits mit dem Kathodenkörper 42 verlötet oder verschweißt sind. Auch die Kathodenkühlkammer 44 ist somit hermetisch nach außen abgeschlossen, so daß keinerlei Dichtigkeitsprobleme auftreten können.A sharpened cathode needle 38 sits in a cathode needle holder 40 , which in turn is detachably fixed in a cathode body 42 . This can, like the anode 10 , also consist of copper and, like the anode body 12 , contains a ring-shaped cathode cooling chamber 44 which is connected to cooling fluid lines 46 , 48 , which in turn are soldered or welded to the cathode body 42 . The cathode cooling chamber 44 is thus hermetically sealed from the outside, so that no sealing problems can occur.

Der topfförmig formstabile sowie hitzebeständige eigentliche Brennerkörper 50 aus kohlefaserverstärktem, Polytetrafluoräthy­ len (PTFE) hat einen Boden 51 mit einer zentralen Öffnung 51' und liegt im montierten Zustand peripher am Anodendeckel 14 an. Umlaufende Ränder des Anodendeckels 14 einerseits und des Brennerkörpers 50 andererseits werden von lösbaren Schnellver­ bindungsmitteln 54 zusammengehalten. Diese können beispielsweise aus klauenförmigen Halbschalen bestehen, die durch verschraub­ bare Rohrschellen zusammengehalten werden. Ein rückseitiger Brennerkörperdeckel 52, der ebenfalls aus kohlefaserverstärktem Polytetrafluoräthylen bestehen kann, verschließt den Brenner­ körper 50 und kann an diesem ebenfallls durch Schnellver­ bindungsmittel 56 gehalten sein, die den Schnellverbin­ dungsmitteln 54 entsprechen.The pot-shaped, dimensionally stable and heat-resistant actual burner body 50 made of carbon fiber reinforced, polytetrafluoroethylene (PTFE) has a bottom 51 with a central opening 51 'and lies peripherally on the anode cover 14 in the assembled state. Circumferential edges of the anode cover 14 on the one hand and the torch body 50 on the other hand are held together by releasable Schnellver binding means 54 . These can consist, for example, of claw-shaped half-shells which are held together by screwable pipe clamps. A back burner body cover 52 , which may also consist of carbon fiber reinforced polytetrafluoroethylene, closes the burner body 50 and can also be held on this by quick connection means 56 which correspond to the quick connection means 54 .

Zwischen dem Boden 51 und dem Anodendeckel 14 befindet sich eine ringförmige Schutzgaskammer 58, die rückseitig mit einem Schutz­ gaszufuhrkanal 60 und vorderseitig mit den gleichmäßig verteil­ ten Schutzgasdurchströmkanälen 36 und durch diese mit dem Schutzgasausströmringkanal 30 in Verbindung steht.Between the bottom 51 and the anode cover 14 there is an annular protective gas chamber 58 which is on the rear side with a protective gas supply channel 60 and on the front side with the uniformly distributed protective gas flow-through channels 36 and through this with the protective gas outflow ring channel 30 .

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, führt ferner eine Plasmagasleitung 62 über einen Plasmagasaustritt 64 zu einem die Kathodennadel 38 umgebenden Ringkanal 38'. Das Plasmagas könnte aber auch durch Kanäle des Kathodehkörpers 42 zugeführt werden und strömte auch dann zu einer Ionisationszone I und von dort als Plasmastrahl aus dem Plasmagasausströmkanal 26 in Pfeilrichtung S zu einem nicht dargestellten, anodisch gepolten Werkstück.As seen from Fig. 1 further comprising a plasma gas line 62 leads via a plasma gas outlet 64 to a cathode needle 38 surrounding annular channel 38 '. However, the plasma gas could also be supplied through channels of the cathode body 42 and then also flowed to an ionization zone I and from there as a plasma jet from the plasma gas outflow channel 26 in the direction of arrow S to an anodically polarized workpiece, not shown.

Zwischen der Rückseite des Anodeneinsatzes 24 und der Vorder­ seite des im Brennerkörper 50 gehaltenen Kathodenkörpers 42 befindet sich eine die Kathodennadel 38 mit Abstand umgebende Kleramikhülse 66, die die rückwärtigen Brennerteile, insbeson­ dere den Boden 51 des Brennerkörpers 50 thermisch schützt. Ein Isolierring 68 umgibt die Keramikhülse 66 und befindet sich zwischen dem Anodendeckel 14 sowie dem inneren Begrenzungsrand des Bodens 51. Dieser Isolierring 68 unterbindet eine Licht­ bogenausbildung zwischen dem Anodendeckel 14 und dem Katho­ denkörper 42.Between the back of the anode insert 24 and the front side of the cathode body 42 held in the torch body 50 there is a ceramic sleeve 66 surrounding the cathode needle 38 at a distance, which thermally protects the rear burner parts, in particular the bottom 51 of the torch body 50 . An insulating ring 68 surrounds the ceramic sleeve 66 and is located between the anode cover 14 and the inner boundary edge of the base 51 . This insulating ring 68 prevents arcing between the anode cover 14 and the cathode body 42 .

Die Kühlkammer 16 im Anodenkörper 12 und die Kathodenkühlkammer 44 können strömungsmäßig in Reihe geschaltet sein. Zu diesem Zweck sind der das Kühlfluid aus der Kühlkammer 16 zurück­ führende Versorgungskanal 22 und die die Kathodenkühlkammer 44 speisende Kühlfluidleitung 46 strömungsmäßig verbunden, jedoch elektrisch isoliert, um einen Kurzschluß zwischen der Anode und der Kathode auszuschließen. Extern sind dann nur der Versor­ gungskanal 22 und die Kühlfluidleitung 48 an eine geeignete Kühlfluidquelle anzuschließen.The cooling chamber 16 in the anode body 12 and the cathode cooling chamber 44 can be connected in series in terms of flow. For this purpose, the supply channel 22 returning the cooling fluid from the cooling chamber 16 and the cooling fluid line 46 feeding the cathode cooling chamber 44 are connected in terms of flow, but are electrically insulated, in order to exclude a short circuit between the anode and the cathode. Externally, only the supply channel 22 and the cooling fluid line 48 are then to be connected to a suitable cooling fluid source.

An der Brennerrückseite sind insgesamt sechs Versorgungslei­ tungen extern anzuschließen, nämlich die beiden Kühlfluid- Versorgungsleitungen 22,48, ferner zwei diametrale (nicht dar­ gestellt) Pulverzufuhrkanäle 34 für Auftragspulver und Fördergas und der Schutzgaszufuhrkanal 60 und die Plasmagasleitung 62. Dafür sind nicht dargestellte, geeignete Schnellanschlußmittel vorgesehen, die eine Schnellkopplung mit entsprechenden Versor­ gungsanschlüssen zulassen.A total of six supply lines are to be connected externally to the back of the burner, namely the two cooling fluid supply lines 22 , 48 , furthermore two diametrical (not shown) powder supply channels 34 for application powder and conveying gas and the protective gas supply channel 60 and the plasma gas line 62 . For this purpose, suitable quick connection means, not shown, are provided which allow a quick coupling with corresponding supply connections.

Der Brennerkörper 50 sorgt in Verbindung mit dem Brennerkörper­ deckel 52 für eine einwandfreie Führung sowie Fixierung aller Betriebsmittelversorgungsleitungen bzw. -kanäle. Dadurch ergibt sich, wie dies auch die Fig. 1, 2 deutlich machen, ein kompakter, von Dichtungsmitteln freier Gesamtaufbau, der auch für eine geometrisch stabile Lagefixierung der Anode 10 sowie des Kathodenkörpers sorgt. Bei erkennbar robuster Bauweise lassen sich wegen des übersichtlich gegliederten Brenneraufbaues dessen Einzelteile sehr leicht montieren sowie demontieren. Die Brennerverschleißteile, nämlich der Anodeneinsatz 24 und die Kathodennadel 38, können jederzeit schnell und einfach ausgetauscht bzw. nachgestellt werden.The burner body 50 , in conjunction with the burner body cover 52, ensures perfect guidance and fixation of all the equipment supply lines or channels. As is also clear from FIGS. 1, 2, this results in a compact overall structure free of sealants, which also ensures a geometrically stable position fixation of the anode 10 and of the cathode body. With a recognizable robust design, the clearly structured burner structure means that its individual parts can be very easily assembled and disassembled. The torch consumables, namely the anode insert 24 and the cathode needle 38 , can be exchanged or readjusted quickly and easily at any time.

Claims (16)

1. Schutzgasplasmabrenner für die Pulverauftragsschweißung, bestehend aus einem Brennerkörper (50) mit Betriebsmit­ telzufuhrkanälen zu einem dem Brennerkörper (50) vorge­ setzten, einen Anodenkörper (12) bildenden, mit Kühlkammer (16), mit mit einem Schutzgaszufuhrkanal (60) verbundenen Schutzgasausströmringkanal (30) und mit zentrischem, eine Kathodennadel (38) enthaltenden Plasmagasausströmkanal(26) versehenen Ausdüsvorsatz, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kühlkammer (16), einen Auftragspulverdurch­ ström- (32), einen Schutzgasdurchström- (36), einen Plas­ magasausströmkanal (26) und dem vom mindestens einen Schutzgasdurchströmkanal (36) versorgten Schutzgasaus­ strömringkanal(30) umgebenen, auswechselbaren, mit Auf­ tragspulveraustrittskanal (32') versehenen Anodeneinsatz (24) enthaltende Anodenkörper(12), der brennerkörperseitig mit einem die Kühlkammer(16) abschließenden Anodendeckel (14) dichtungsmittelfrei verschlossen ist, der, stoff­ schlüssig mit einem Pulverzufuhrkanal (34) und den Kühlmittelzu-undabfuhrkanälen (20,22) verbunden, eine zum Brennerkörper (50) aufsetz- und einschiebbare Baueinheit bildet, wobei der Anodendeckel(14) eine stirnseitig im Brennerkörper(50) eingelassene, von dem Pulverzufuhr- (34) und den Kühlmittelkanälen (20,22) durchgriffene, ringförmige Schutzgaskammer (58) begrenzt, die abström­ seitig mit dem Schutzgasdurchströmkanal (36) und zuström­ seitig mit dem den Brennerkörper(50) durchgreifenden Schutzgaszuströmkanal(60) in Verbindung steht.1. Shielding gas plasma torch for powder build-up welding, consisting of a torch body ( 50 ) with operating medium supply channels to a burner body ( 50 ) set in front, an anode body ( 12 ) forming, with cooling chamber ( 16 ), with a shielding gas discharge ring channel connected to a shielding gas supply channel ( 60 ) 30 ) and provided with a central plasma gas outflow duct ( 26 ) containing a cathode needle ( 38 ), characterized in that the cooling chamber ( 16 ), an application powder flow through ( 32 ), a protective gas flow ( 36 ), a plasma magasauskanal ( 26 ) and the at least one Schutzgasdurchströmkanal (36) supplied Schutzgasaus strömringkanal (30) surrounded, exchangeable with on support powder outlet duct (32 ') anode insert provided (24) an anode body comprising (12), the burner body side terminating with a cooling chamber (16) anode cup ( 14 ) sealed without sealant i st, which, integrally connected to a powder supply duct ( 34 ) and the coolant supply and discharge ducts ( 20 , 22 ), forms a unit which can be fitted and pushed in to the burner body ( 50 ), the anode cover ( 14 ) having an end face in the burner body ( 50 ) recessed, ring-shaped protective gas chamber ( 58 ), penetrated by the powder supply ( 34 ) and the coolant channels ( 20 , 22 ), which on the outflow side with the protective gas throughflow channel ( 36 ) and on the inflow side with the protective gas inflow channel ( 60 ) passing through the burner body ( 50 ) communicates. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodeneinsatz (24) als hochbelastetes Brenner­ austauschteil in den Anodenkörper (12) eindrückbar, wie einpreßbar, ausgebildet ist.2. Burner according to claim 1, characterized in that the anode insert ( 24 ) is designed as a highly loaded burner exchange part in the anode body ( 12 ), such as press-fit. 3. Brenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine lösbare Sprengringhalterung (28) zwischen dem Ano­ deneinsatz (24) und dem Anodenkörper (12).3. Burner according to claim 2, characterized by a detachable snap ring holder ( 28 ) between the anode insert ( 24 ) and the anode body ( 12 ). 4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenkörper (12) rückseitig mit dem seine Anodenkühlkammer (16) verschließenden Anodendeckel (14) fluiddicht verlötet oder verschweißt ist.4. Burner according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anode body ( 12 ) is soldered or welded to the rear with the anode cover ( 14 ) closing its anode cooling chamber ( 16 ) in a fluid-tight manner. 5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodendeckel (14) mit den zwei rückseitig aus dem Brennerkörper (50) vorstehenden Kühlmittelzu- und -abfuhrkanälen (20,22) verlötet oder verschweißt ist.5. Burner according to claim 4, characterized in that the anode cover ( 14 ) with the two rear of the burner body ( 50 ) projecting coolant supply and discharge channels ( 20 , 22 ) is soldered or welded. 6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen einen Kathodenkörper (42) aufnehmenden, formstabilen sowie hitzebeständigen und topfförmigen Brennerkörper (50), aus dem vorderseitig die Kathodennadel (38) vorsteht und an den der Anodendeckel (14) des Anodenkörpers (12) vorzugsweise über Schnellverbindungsmittel (54) lösbar anflanschbar ist.6. Burner according to one of claims 1 to 5, characterized by a dimensionally stable and heat-resistant and pot-shaped burner body ( 50 ) receiving a cathode body ( 42 ), from which the cathode needle ( 38 ) protrudes from the front and to which the anode cover ( 14 ) of the anode body ( 12 ) can preferably be detachably flanged via quick connection means ( 54 ). 7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkörper (50) aus kohlefaserverstärktem Poly­ tetrafluoräthylen (PTFE) gebildet ist.7. Burner according to claim 6, characterized in that the burner body ( 50 ) made of carbon fiber reinforced poly tetrafluoroethylene (PTFE) is formed. 8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine an eine vorderseitige Ionisationszone (I) angrenzende und die Kathodennadel (38) mit Abstand umgebende Kera­ mikhülse (66) zwischen dem Kathodenkörper (42) und dem Anodeneinsatz (24).8. Burner according to one of claims 1 to 7, characterized by a front ionization zone (I) adjacent and the cathode needle ( 38 ) with a surrounding ceramic sleeve ( 66 ) between the cathode body ( 42 ) and the anode insert ( 24 ). 9. Brenner nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen die Keramikhülse (66) umgebenden und zwischen dem Anodendeckel (14) und einem inneren Begrenzungsrand des Bodens (51) des Brennerkörpers (50) angeordneten Isolierring (68).9. Burner according to claim 8, characterized by a ceramic sleeve ( 66 ) surrounding and between the anode cover ( 14 ) and an inner boundary edge of the bottom ( 51 ) of the burner body ( 50 ) arranged insulating ring ( 68 ). 10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen brennerrückseitig an den Brennerkörper (50) über Schnellverbindungsmittel (56) lösbar anflanschbaren Brennerkörperdeckel (52) zum Fixieren des Kathodenkörpers (42) mit der in einem Kathodennadelhalter (40) gehaltenen Kathodennadel (38) und zum Durchführen sowie Fixieren der anoden- und kathodenseitigen Versorgungsleitungen (20, 22, 34, 46, 48, 60, 62)10. Burner according to one of claims 1 to 9, characterized by a burner body on the back of the burner body ( 50 ) via quick connection means ( 56 ) detachably flange-on burner body cover ( 52 ) for fixing the cathode body ( 42 ) with the cathode needle ( 40 ) held in a cathode needle holder ( 40 ). 38 ) and for carrying out and fixing the anode and cathode supply lines ( 20 , 22 , 34 , 46 , 48 , 60 , 62 ) 11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen den Anodeneinsatz (24) umgebenden, zur Brenner­ vorderseite offenen Schutzgasausströmringkanal (30).11. Burner according to one of claims 1 to 10, characterized by an anode insert ( 24 ) surrounding, open to the burner protective gas outflow ring channel ( 30 ). 12. Brenner nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverbindungsmittel (54) zum Anflanschen des Anodendeckels (14) an den Brennerkörper (50) halbscha­ lenförmige Klauen mit diese umschließenden und zusam­ mendrückenden, verspannbaren Rohrschellen aufweisen.12. Burner according to one of claims 6 to 11, characterized in that the quick connection means ( 54 ) for flanging the anode cover ( 14 ) to the burner body ( 50 ) have half-shell claws with this enclosing and compressing, clampable pipe clamps. 13. Brenner nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverbindungsmittel (56) zum Anflanschen des Brennerkörperdeckels (52) an den Brennerkörper (50) halb­ schalenförmige Klauen mit diese umschließenden und zusam­ mendrückenden, verspannbaren Rohrschellen aufweisen.13. Burner according to one of claims 10 to 12, characterized in that the quick connection means ( 56 ) for flanging the burner body cover ( 52 ) to the burner body ( 50 ) have half-shell-shaped claws with these enclosing and compressing, clampable pipe clamps. 14. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine strömungsmäßige Reihenschaltung der Kühlkammer (16) im Anodenkörper (12) und einer im Kathodenkörper (42) angeordneten ringförmigen Kathodenkühlkammer (44).14. Burner according to one of claims 1 to 13, characterized by a flow series connection of the cooling chamber ( 16 ) in the anode body ( 12 ) and an annular cathode cooling chamber ( 44 ) arranged in the cathode body ( 42 ). 15. Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kühlfluidleitungen (22, 48) gleichzeitig als elektrisch anodische und kathodische Versorgungs­ leitungen ausgebildet sind.15. Burner according to claim 14, characterized in that the outer cooling fluid lines ( 22 , 48 ) are simultaneously formed as electrically anodic and cathodic supply lines. 16. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch Schnellverbindungsanschlüsse an allen äußeren Versor­ gungsleitungen (20, 22, 34, 46, 48, 60, 62) für Kühlfluid, Auftragspulver mit Fördergas, Schutz- und Plasmagas.16. Burner according to one of claims 1 to 15, characterized by quick connection connections on all outer supply lines ( 20 , 22 , 34 , 46 , 48 , 60 , 62 ) for cooling fluid, application powder with conveying gas, protective and plasma gas.
DE3930267A 1989-09-11 1989-09-11 Shielding gas plasma torch Expired - Fee Related DE3930267C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3930267A DE3930267C2 (en) 1989-09-11 1989-09-11 Shielding gas plasma torch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3930267A DE3930267C2 (en) 1989-09-11 1989-09-11 Shielding gas plasma torch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3930267A1 DE3930267A1 (en) 1991-03-21
DE3930267C2 true DE3930267C2 (en) 1998-12-24

Family

ID=6389157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3930267A Expired - Fee Related DE3930267C2 (en) 1989-09-11 1989-09-11 Shielding gas plasma torch

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3930267C2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10057676C1 (en) * 2000-11-21 2002-05-02 Binzel Alex Schweisstech Plasma-powder welder with supply tube and powder channels surrounding nozzle is designed for most uniform possible powder introduction irrespective of attitude
DE10327911B4 (en) * 2003-06-20 2008-04-17 Wilhelm Merkle Plasma MIG / MAG welding torch
DE102007031534A1 (en) 2007-06-28 2009-01-02 Technische Universität Dresden Tungsten inert gas welding torch
EP2366485B1 (en) 2010-03-17 2013-12-25 Ewm Ag Arc welding device with a controlled cooled WIG torch
FR2973724B1 (en) 2011-04-06 2014-05-09 Air Liquide PLASMA CUTTING TORCH WITH IMPROVED COOLING
FR2987967A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-13 Air Liquide Conduit, useful in plasma arc torch used for cutting metal part, comprises external envelope and removable internal element, where external surface of internal element covers specific percentage of internal surface of external envelope

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1070308B (en) * 1959-12-03 Union Carbide Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.) Process for welding, cutting and the like by means of a gas-enveloped arc and an auxiliary arc; In addition z. Anim. U 4034 (DAS 1066676). 3Ü. 10. 57th V. St. America
DE1100204B (en) * 1957-03-27 1961-02-23 Marston Excelsior Ltd Inert gas arc torch for cutting and welding with non-consumable electrode and constricted arc
DE1440541A1 (en) * 1961-01-31 1969-04-30 Plasmadyne Corp Method and device for cutting and welding
DE1806858B2 (en) * 1968-04-08 1971-06-09 MICROPLASM BURNER
DE7113446U (en) * 1971-04-07 1971-09-30 Messer Griesheim Gmbh CENTERING PIECE FOR PLASMA BURNER WITH PIN ELECTRODE
GB1315145A (en) * 1969-06-09 1973-04-26 Air Prod & Chem Production of a cathode stabilised collimated plasma arc
US3790742A (en) * 1971-08-24 1974-02-05 Messer Griesheim Gmbh Nozzle
US3811029A (en) * 1972-02-17 1974-05-14 M Krutyansky Plasmatrons of steel-melting plasmaarc furnaces
DE2143176B2 (en) * 1971-08-28 1977-08-25 PLASMA WELDING AND / OR CUTTING TORCHES
US4282418A (en) * 1978-09-11 1981-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Plasma torch for micro-plasma welding
DE2544402C2 (en) * 1974-10-28 1983-10-13 Institut elektrosvarki imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoj SSR, Kiev Plasma cutting torch
DE2927997C2 (en) * 1978-07-11 1985-12-19 Gosudarstvennyj proektnyj i nautschno-issledovatelskij institut nikelevo-kabaltovoj i olovjannoj promyschlennosti, Leningrad Process for plasma processing of materials

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1070308B (en) * 1959-12-03 Union Carbide Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.) Process for welding, cutting and the like by means of a gas-enveloped arc and an auxiliary arc; In addition z. Anim. U 4034 (DAS 1066676). 3Ü. 10. 57th V. St. America
DE1100204B (en) * 1957-03-27 1961-02-23 Marston Excelsior Ltd Inert gas arc torch for cutting and welding with non-consumable electrode and constricted arc
DE1440541A1 (en) * 1961-01-31 1969-04-30 Plasmadyne Corp Method and device for cutting and welding
DE1806858B2 (en) * 1968-04-08 1971-06-09 MICROPLASM BURNER
GB1315145A (en) * 1969-06-09 1973-04-26 Air Prod & Chem Production of a cathode stabilised collimated plasma arc
DE7113446U (en) * 1971-04-07 1971-09-30 Messer Griesheim Gmbh CENTERING PIECE FOR PLASMA BURNER WITH PIN ELECTRODE
US3790742A (en) * 1971-08-24 1974-02-05 Messer Griesheim Gmbh Nozzle
DE2143176B2 (en) * 1971-08-28 1977-08-25 PLASMA WELDING AND / OR CUTTING TORCHES
US3811029A (en) * 1972-02-17 1974-05-14 M Krutyansky Plasmatrons of steel-melting plasmaarc furnaces
DE2544402C2 (en) * 1974-10-28 1983-10-13 Institut elektrosvarki imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoj SSR, Kiev Plasma cutting torch
DE2927997C2 (en) * 1978-07-11 1985-12-19 Gosudarstvennyj proektnyj i nautschno-issledovatelskij institut nikelevo-kabaltovoj i olovjannoj promyschlennosti, Leningrad Process for plasma processing of materials
US4282418A (en) * 1978-09-11 1981-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Plasma torch for micro-plasma welding
DE2839485C2 (en) * 1978-09-11 1982-04-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Torch for micro plasma welding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GB-Buch: CROSS, B., GRYCZ, B., MIKLOSSY, K.: "Plasma Technology", Life Books Ltd London, 1968, S. 460-463 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE3930267A1 (en) 1991-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69222605T2 (en) Plasma arc torch with improved nozzle structure
DE68929313T2 (en) Nozzle protection for plasma arc welding torches
DE3202465A1 (en) PLASMA TORCH
EP2008750B1 (en) TIG welding torch
EP0645946B1 (en) Burner head for plasma spray guns
DE3930267C2 (en) Shielding gas plasma torch
DE3787804T2 (en) ELECTRODE STRUCTURE FOR A NON-TRANSFER TYPE PLASMA TORCH.
EP0074106A1 (en) Water-cooled protective gas welding torch for automatic welding appliances with a gas nozzle with internal blow-out facilities
DE2928938A1 (en) IMPROVED HAND WELDING TORCH FOR ELECTRIC PROTECTIVE GAS WELDING PROCESSES
DE3413102A1 (en) TIG WELDING TORCH
DD292806A5 (en) LIQUID-COOLED PLASMA BURNER WITH TRANSMITTED ARC
DE69214878T2 (en) High enthalpy plasma torch
EP0376015B1 (en) Welding torch with a shielding gas for arc welding with a consumable electrode
EP0933982B1 (en) Plasma generator device
WO2020035435A1 (en) Pair of two nozzle assembly receptacles for a dual-wire welding torch and dual-wire welding torch with a pair of two nozzle assembly receptacles of this kind
DE936587C (en) Welding gun for metal arc welding under protective gas
EP3681664A1 (en) Tig torch for welding, soldering or coating
DE102009031857A1 (en) Nozzle for plasma torch head of liquid-cooled plasma torch, is provided with nozzle bore for outlet of plasma gas jet at nozzle tip, section, outer surface of which is substantially cylindrical, and section
DE19608554C1 (en) Plasma burner for plasma arc-welding
EP0411272A1 (en) Gas-shielded torch
EP1543910B1 (en) Welding nozzle
DE2516772C3 (en) oil burner
CH284148A (en) Fluid-cooled electrode holder for welding with a gas-coated arc.
DE19704142A1 (en) Cooling a welding unit supplied with protective gas stream
AT208679B (en) Welding gun for arc welding

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CASTOLIN GMBH, 65830 KRIFTEL, DE

8181 Inventor (new situation)

Free format text: SURKAMP, BERNHARD, 63654 BUEDINGEN, DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CASTOLIN S.A., ST. SULPICE, CH

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: WOLF, G., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 63456 HANAU

8339 Ceased/non-payment of the annual fee