SE444902B - Skerbrennare - Google Patents

Description

15 20 25 30 8305331-4 2 För att uppfylla ovanstående syften karakteriseras skärbrännaren enligt beskrivningsinledningen enligt föreliggande uppfinning av att åtminstone en del av kylmediet är inrättad tvångsstyrd in i ett av skärbrännaren als- trat snitt i arbetsstycket och av att ett ' slutet utrymme är åstadkommet mellan brännaren och arbetsstycket medelst en i brännarens utloppsände för ljus- bågen placerad, värmetålig, elektriskt isolerad kropp, vilken är utförd ringformad och vars centrum är placerat mitt för ljusbågens överförings- riktning. En ytterligare fördelaktig utföringsform av uppfinningstanken är - där ändhylsan är utformad av ett lämpligt värmeledande material - om, enligt föreliggande uppfinning, den ringformade, värmetåliga kroppen är anordnad i ändhylsans öppning och att kylmediet är styrt att strömma utefter en icke oväsentlig del av ändhylsan. Andra fördelaktiga utföranden av-uppfinningstanken framgår av bifogade patentkrav och av den beskrivning som följer nedan; Uppfinningen beskrives närmare nedan i anslutning till en såsom exempel ' vald utföringsform av uppfinningen som åskådliggöres medelst bifogad rit- ning, vars §Ég¿_l visar ett snitt genom ett utförande av en skärbrännaren enligt uppfinningen och fig¿_§ visar ett förstorat delsnitt genom skärbrän- naren enligt fig. 1 och då närmast dess undre del.

Den i fig. l visade skärbrännaren är försedd med ett icke närmare visat handtag eller hållare 19, genom vilken löper ett tillförselrör 18 för en plasmaalstrande gas 7 och ett tillförselrör 17 för ett gasformigt kylmedium 8. Exempel på plasmaalstrande gas 7 som kan nyttjas är argon, argon och väte eller kväve och exempel på gasformigt kylmedium_är koldioxid, syrgas och tryckluft men givetvis kan andra lämpade gaser användas. Vidare kan erforderliga spänningar respektive potentialer tillföras genom handtaget 19, exempelvis medelst en elektrisk ledare 20 och medelst metallhöljet nos tillförselz-öret 17.

Genom den synnerligen koncentrerade ljusbåge som erhålles enligt före- liggande uppfinning kan i många tillämpningar behovet av att nyttja kväve, som ger relativt obehagliga restprodukter men högre värme än vad exempelvis argon ger, undvikas. .' Det medelst tillförselröret 17 tíllförda, gasformiga kylmediet 8, exem- pelvis syrgas under ett visst tryck eller tryckluft, tillföres först en i skärbrännaren anordnad kylkammare 13,_vi1ken väsentligen är avgränsad 10 15 20 25 30 8305331-4 3 av ett övre, av lämpligt elektriskt och värmeledande material bestående hölje 12, exempelvis av koppar eller mässing, av en isolerande kropp 22, en isolerande hylsa 16 av exempelvis teflon som tål ca 250°C och av en av elektriskt ledande material bestående styranordning 23 för en centralt i sistnämnda placerad elektrod 2, vilken via exempelvis en skruvhylsa 24 och en vridknopp 21 är inrättad att fixera elektroden 2. Vridknoppen 21 är avtätad och självlåsande via en tätning 28 mot den isolerade kroppen 22.

Kylkammaren 13 mynnar i flera hål 15 i den isolerande hylsan 16, vil- ken på lämpligt sätt är fixerad i det övre höljet 12. Inuti nämnda hål 15_är en med genomgående kanaler 27 försedd, av lämplig metall bestående anordning 26 placerad, relativt vilken en av lämplig, elektriskt ledande material utförd styrhylsa 9 är fixerad. I den isolerande hylsan 16 är vida- re - på avstånd från det övre höljet 12 - fastsatt en ändhylsa 1 bestående av ett lämpligt, värmeledande material, exempelvis koppar eller mässing. Ändhylsan 1 är i sin undre - sett i figurerna - del försedd med en ring- formad kropp 3, vilken med fördel är utförd av ett keramiskt material som tål höga temperaturer utan.att ändra form eller egenskaper. Självfallet kan - om så befinnes lämpligt - ändhylsan 1 och kroppen 3 i stället utföras _i ett stycke av exempelvis ett keramiskt material.

Elektroden 2 är - såsom framgår av fig. 1 - i sin övre ände styrd av styranordningen 23 och på relativt stort avstånd därifrån av en hålförsedd elektrodstyrhylsa 25} vilken via exempelvis gängor är fixerad i styranord- ningen 23. Styranordníngen 23 är försedd med ett hålrum, till vilket plas- maalstrande gas 7 tillföres via tillförselröret 18. Röret 18, som även är matad med exempelvis en minuspotential och - om så erfordras respektive önskas - en högfrekvent växelström, är tätt fixerat i den av ett elektriskt ledande material bestående styranordningen 23, varigenom den plasmaalstran- de gasen 7 matas runt elektroden 2 genom elektrodstyrhylsans 25 hål fram till ett utlopp 30 i en styrhylsa 9. Denna 9 kan - om så.önskas respektive erfordras - vara matad med en högfrekvent växelström från elledningen 20 via metallanordningen 26 för att underlätta ljusbâgens tändning och med en likspänningspotential som är något mindre negativ än vad elektrodens 2 potential är. Denna likspänningsskillnad kan nyttjas för att hålla en mindre pilotlåga brinnande mellan elektroden 2 och styrhylsan 9. Styr- hylsans 9 - se speciellt fig. 2 - inneryta 10 och utloppet 30 stryper ihop 10 15 20 25 30 8305331-4 4 den under tryck satta plasmagasen 7, ett arbetsstycke 4, som skall skäras med ett snitt 6, är matat med en positiv likspänningspotential, varför den av likspänningspotentialen mellan elektroden 2 och styrhylsan 9 alstra- de pilotlågan överföres via den plasmaalstrande gasen 7 såsom en ljusbåge mellan elektroden 2 - med negativ likspänningspotential - och arbetsstycket d - med positiv likspänningspotential. Andra potentíaler kan givetvis väl- jas i stället.

Nämnda alstrade líusbåge har en relativt stor diameter, sett tvärs över- föringsriktningen för ljusbågen från elektroden 2 till arbetsstycket 4, varför en del Bb av nämnda kylmedium 8 - tillfört vig utloppet 30 - är matad mellan, å ena sidan, ändhylsans 1 och den ringformade, av keramiskt material bestående kroppens 3 innerytor la och 3a och, å andra sidan, styr- hylsans 9 ytteryta 1l_i sned riktning mot ljusbâgen, exempelvis riktad mellan 15 och 75° mot sistnämnda. Nämnda innerytor la, 3a och nämnda ytter- yta ll är så riktade, att de styr nämnda del Bb av kylmediet 8 att träffa ljusbågen strax innan sistnämnda träffar arbetsstycket 4, dvs nämnda del 8b av kylmediet 8 stryper ihop ljusbågens tvärsnitt. Den ringformade krop- pens 3 undre - sett i fig. 2 - yta är avpassad att tätande anligga mot arbetsstycket 4, varför nämnda del Bb av kylmediet 8 tvingas in i den av ljusbågen alstrade smältan i arbetsstycket 4 och bidrar därvidlag till att forsla bort smältan i snittet 6.

Resterande del 8a av kylmediet borttransporteras - om så erfordras - under ytterligare kylning av ändhylsans l-inneryta la genom hål 29 i änd- hylsans 1 övre del på sådant avstånd från arbetsstycket 4, att den reste- rande delen 8a av kylmediet B icke kyler arbetsstycket 4. Eventuellt kan ena delen 8b av kylmediet matas ut genom öppningar löpande i en vridande riktning mellan ytorna 11 och 3a så att en virvel hos den ena delen Bb av kylmediet 8 åstadkommas för att ytterligare strypa ljusbâgens tvärsnitt.

Den ringformade kroppens 3 styrande-inneryta 3a utbreder sig - såsom framgår speciellt av fig. 2 - sett i ljusbågens utbredníngsriktning från elektroden 2 till arbetsstycket 4 betydligt närmare arbetsstycket 4 än vad styrhylsans 9 ytteryta 11 gör, varigenom kylmediets Bb på ljusbågens tvärsnitt strypande verkan blir stor och kylmediet Bb medbringar samtidigt ljusbågen genom ejektorverkan.

Det övre höljet 12 kan med fördel vara matat med en potential som över- ensstämmer med arbetsstyckets 4 potential. 8305331-4 5 Ändhylsans 1 nedre del lb är företrädesvis utformad rak, varigenom den kan tjänstgöra såsom styryta vid och för brännarens framförande på det arbetsstycke 4 som skall skäras. 10 20 25 30

Claims (8)

1. . 8305331-4 Patentkrav 1. Skärbrännare för att från en i brännaren placerad elektrod (2) alstra en till ett arbetsstycke (4) överförd, elektrisk ljusbåge, vilken innefattar en plasmaalstrande gas och är styrd av ett gasformigt medium (s), vilket även är inrättat att kyla brännaí-en, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en del (Bb) av nämnda medium (8) är inrättad tvångsstyrd in i ett av skärbrännaren alstrat snitt (6) i arbetsstycket (4) och av att ett slutet utrymme är åstadkommet mellan brännaren och arbetsstycket (4) medelsfit en i brännarens utlopps- ände för ljusbågen placerad, värmetålig, elektriskt isolerad kropp (3), vilken är utförd ringformad och vars centrum är placerat mitt för ljus- bågens överföringsriktning.

2. Skärbrännare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kropp (3) med någon del (Ba) därav är inrättad att styra nämnda del (Bb) av mediet (8).

3. Skärbrännare enligt något av föregående krav, vilken brännare nytt- jar ett överskott (8a) av kylmediet i förhållande till den del (Bb) därav som styr ljusbågen, k ä n n e t_e c'k n a d av att nämnda överskott (Ba) av kylmediet (8) även är nyttjat för att kyla brännaren.

4. Skärbrännare enligt något av krav 1-3 med en av lämpligt värmeledan- de material hestående ändhylsa (1), k ä n n e t e c k n aud av att den ringformade, värmetåliga kroppen (3) är anordnad i ändhylsans (1) öppning och av att kylmediet (8) är styrt att strömma utefter en icke oväsentlig del av ändhylsan (1).

5. Skärbrännare enligt krav 4 med ett ringformat flöde av kylmedium (8b) kring ljusbågen, k ä n n e t e c k n a d av att den ena delen (8b) av kylmedíet (8) är tyrd av ändhylsan (1) och avtden ringformade, värmetålíga kroppen (3) och att den resterande delen (Ba) av kylmediet (8) är styrd att strömma utefter ändhylsan (1) och bort från denna på ett sådant avstånd, att den resterande delen (8a) av kylmediet (8) dels kyler ändhylsan (1), dels ej påverkar arbetsstycket (4), i vart fall icke det alstrade snit- tet (6) i arbetsstycket (4).

6. Skärbrännare enligt något av föregående krav 1-5 med en av lämp- 8305331-4 ligt, elektriskt ledande material bestående, runt elektroden (2) place- rad styrhylsa (Q), vars ínneryta (10) lämpligen är inrättad att styra den plasmaalstrande gasen (7), k ä n n e t e c k n a d av att styrhylsans (9) ytteryta (11) även är inrättad att styra nämnda del (8b) av mediet, varvid styrhylsans (9) ytteryta (11) och kroppens (3) inneryta (Sa) är avpassade så att krop- pens (3) nämnda, någon del, företrädesvis dess inneryta (3a), utbreder sig till ett läge närmare arbetsstycket (4), sett i ljusbågens över- föringsriktning, än styrhylsans (9) ytteryta gör, sett i samma riktning.

7. Skärbrännare enligt något av kraven 2-6,. k ä n n e t e c k n a d av att kroppens (3) nämnda, någon del, före- trädesvis dess inneryta (3a), är inrättad att styra nämnda del (8b) av kylmediet (8) till det av brännaren alstrade snittets, närmast brän- naren belägna kant.

8. Skärbrännare enligt något av föregående krav med det gasformiga kylmediet (8) tillfört till brännarens utloppsände från brännarens mot- satta ände, I k ä n n e t e c k n a d av en kylkammare (13), vilken omsluter elektrod- en (2) och den plasmaalstrande gasen (7) och vilken är avgränsad av ett av lämpligt, värmeledande och elektriskt.ledande material bestående hölje (12), vilket är elektriskt isolerat från elektroden (2) och från sistnämndas matning, samt vilken kylkammare (13) är försedd med till- förselöppning (14) och utmatningsöppning (15) för kylmediet (8). s. skärbrähnare enligt krav a, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda hölje (12) är förbundet med änd- hylsan (1) medelst en isolerad hylsa (16). 10. Skärbrännareinligt krav 8 med elektroden (2) matad med en viss potential och arbetsstycket (4) matat med en motsatt potential, k ä n n e t e o k n a d av att höljet (12) är matat med nämnda motsatta potential.