DE1256816B

DE1256816B - Arc plasma torch

Info

Publication number: DE1256816B
Application number: DEJ30544A
Authority: DE
Inventors: Edmund Fuksiewicz
Original assignee: Instytut Badan Jadrowych
Current assignee: Instytut Badan Jadrowych
Priority date: 1965-04-09
Filing date: 1966-04-05
Publication date: 1967-12-21
Also published as: NO119341B; US3463957A; GB1139092A; NL6604711A; SE336729B; BE679280A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

H05bH05b

B 23kB 23k

Deutsche KL: 21h-30/02 German KL: 21h-30/02

Nummer: 1256 816Number: 1256 816

Aktenzeichen: J 30544 VIII d/21 hFile number: J 30544 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 5. April 1966 Filing date: April 5, 1966

Auslegetag: 21. Dezember 1967Opened on: December 21, 1967

Gegenstand der Erfindung ist ein Gleichstrombogenplasmabrenner, Plasmatron genannt, der insbesondere zum Schneiden verschiedener Materialien, vor allem zum Schneiden von Metallen mittels eines Plasmastrahles aus beliebigem Gas bestimmt ist.The invention relates to a direct current arc plasma torch, called plasmatron, which in particular for cutting various materials, especially for cutting metals using a Plasma jet is determined from any gas.

Wie bekannt, bestehen bisher angewandte Plasmabrenner im Prinzip aus zwei Elektroden, und zwar einer Kathode und einer Anode, die in einem besonderen, das Gehäuse des Brenners bildenden Körper befestigt sind. Diese Brenner wirken derart, daß in den zwischen den erwähnten Elektroden erzeugten elektrischen Bogen Gas unter Druck eingeführt wird, welches sich unter der Einwirkung der hohen Temperatur des Bogens in einen das Schneidmittel bildenden Plasmastrahl verwandelt.As is known, previously used plasma torches consist in principle of two electrodes, namely a cathode and an anode located in a special body that forms the housing of the burner are attached. These burners act in such a way that they are generated between the electrodes mentioned electric arc gas is introduced under pressure, which is under the action of high temperature of the arc is transformed into a plasma jet forming the cutting means.

Bei bekannten Konstruktionen von Brennern ist die Kathode in einem besonderen Halter befestigt und der Halter ist auf einem länglichen Kern angebracht. Die Anode bildet eine Metalldiise.In known constructions of burners, the cathode is fastened in a special holder and the holder is mounted on an elongated core. The anode forms a metal diode.

Infolge der hohen Temperatur des Plasma erfor- so dem die Bestandteile des Brenners, insbesondere die Kathode mit ihrem Halter sowie die Anode intensive Kühlung. Da es erforderlich ist, beide Elektroden von einander elektrisch zu isolieren, wird bei bekannten Konstruktionen die Kühlung mittels eines einzigen Kreislaufes des Kühlmittels bewirkt, wobei hierzu äußere, aus Isolationsmaterial hergestellte Flüssigkeitsleitungen vorgesehen sind.As a result of the high temperature of the plasma, the components of the torch, in particular the Cathode with its holder as well as the anode intensive cooling. Since it is necessary to remove both electrodes from to isolate each other electrically, is the cooling by means of a single in known constructions Circulation of the coolant causes, for this purpose external liquid lines made of insulating material are provided.

Ein derartiges Kühlsystem weist jedoch den Nachteil auf, daß es besondere Zuführungs- und Abführungsstutzen für das Kühlmittel erfordert, was in der Folge Komplikationen in der Konstruktion des Brenners und in seiner Benutzung hervoruft.However, such a cooling system has the disadvantage that there are special feed and discharge nozzles for the coolant, which in turn leads to complications in the design of the burner and in its use.

Andererseits entstanden infolge des Umstandes, daß der Plasmabrenner im seine Außenbekleidung bildenden Körper eine Reihe auswechselbarer Elemente enthält, in bekannten Brennern Schwierigkeiten bei der Erlangung der erforderlichen elektrischen Isolierung und der Dichtheit im Umlaufsystem des Kühlmittels.On the other hand, arose as a result of the fact that the plasma torch was in his outer clothing constituent body contains a number of interchangeable elements in known torches difficulty in obtaining the required electrical insulation and tightness in the circulation system of the Coolant.

Zweck der Erfindung ist es, einen Brenner zu schaffen, der die oben genannten aus dem Kühlsystem herrührenden Nachteile nicht aufweist und die erforderliche elektrische Isolierung der Elektroden sowie die Dichtheit im Umlaufsystem des Kühlmittels ge- +5 währleistet.The purpose of the invention is to create a burner that removes the above from the cooling system does not have the resulting disadvantages and the necessary electrical insulation of the electrodes as well the tightness in the coolant circulation system is +5 ensures.

Diesen Zweck erfüllt der Brenner gemäß der Erfindung, der, ähnlich wie bekannte Brenner, aus einem Körper und allen in ihm befestigten Bestandteilen, insbesondere einem Kern mit über das Gehäuse indirekt befestigter Kathode sowie einer die Form einer Düse aufweisenden Anode besteht.This purpose is achieved by the burner according to the invention, which, similar to known burner, consists of one Body and all components fastened in it, in particular a core with indirectly via the housing attached cathode and an anode having the shape of a nozzle.

BogenplasmabrennerArc plasma torch

Anmelder:Applicant:

Instytut Badan Jadrowych, WarschauInstytut Badan Jadrowych, Warsaw

Vertreter:Representative:

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. J. Berg
und Dipl.-Ing. O. Stapf, Patentanwälte,
München 2, Hilblestr. 20Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. WJ Berg
and Dipl.-Ing. O. Stapf, patent attorneys,
Munich 2, Hilblestr. 20th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Edmund Fuksiewicz, Otwock (Polen)Edmund Fuksiewicz, Otwock (Poland)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Polen vom 9. April 1965 (108 328)Poland 9 April 1965 (108 328)

Als erläuterndes Beispiel ist die bevorzugte Ausführungsform des den Gegenstand der Erfindung bildenden Brenners in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt.As an illustrative example, is the preferred embodiment of the burner forming the subject of the invention in the accompanying drawings shown schematically.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt des Brenners mit exponiertem Kühlsystem;F i g. Figure 1 shows a longitudinal section of the burner with the cooling system exposed;

F i g. 2 zeigt einen anderen Längsschnitt des Brenners sowie den Weg des Gasdurchflusses;F i g. Fig. 2 shows another longitudinal section of the burner and the path of the gas flow;

F i g. 3 und 4 zeigen die dichte Verbindung des Kathodengehäuses mit dem Brennerkern.F i g. 3 and 4 show the tight connection of the cathode housing to the burner core.

Der Brenner gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sein Kern 1 im Körper 5 durch eine dichte Verbindung mittels einer Schicht 15 aus gegossenem Kunstharz fest verbunden ist, wobei das auswechselbare Gehäuse 3 der Kathode 14 über eine Isoliereinlage 17, einen Ring 9 und über eine auswechselbare, die Anode bildende Düse 6 an den Kern 1 axial angedrückt ist.The burner according to the invention is characterized in that its core 1 in the body 5 by a tight connection is firmly connected by means of a layer 15 of cast synthetic resin, the replaceable Housing 3 of the cathode 14 via an insulating insert 17, a ring 9 and an exchangeable, the nozzle 6 forming the anode is pressed axially onto the core 1.

Es ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse 3 der Kathode mit dem Kern 1 über eine kegelförmige Verbindung verbunden ist. Dieses Gehäuse kann mit dem Kern auch auf andere Weise verbunden sein. Es kann nämlich einen zylinderförmigen Abschluß mit senkrechter Kontaktebene aufweisen, die in ein entsprechend angepaßtes Nest des Kerns 1 hineinragt, was die Verbindung bildet, die in diesem Fall mit einem selbstabdichtenden Ring vom Typ »0« versehen ist.It is advantageous if the housing 3 of the cathode with the core 1 via a conical connection connected is. This housing can also be connected to the core in other ways. It can namely have a cylindrical termination with a vertical contact plane, which in a corresponding adapted nest of the core 1 protrudes, which forms the connection in this case with is provided with a self-sealing ring of type »0«.

Die Konstruktion des erfindungsgemäßen Brenners, der Umlauf des Kühlmittels und der Weg des Gasdurchflusses sind nachstehend beispielsweise näher erläutert.The construction of the burner according to the invention, the circulation of the coolant and the path of gas flow are explained in more detail below, for example.

709 709/387709 709/387

Claims

The cooling water is supplied to the torch through the core 1, then it flows through the tube 2 onto the body 3 of the cathode. The body 3 of the cathode is sealed on the core 1 by the conical connection described above or by means of a self-sealing rubber ring of type "0". From the housing 3 of the cathode 14 the water flows through the space between the tube 2 and the core 1 to the tube 4, through this and then it flows through the openings in the body 5 of the burner to the nozzle 6, which it washes around, flows through the opening in the body and through the end piece 7 to the outside. The nozzle forming the anode of the burner is sealed with the help of two self-sealing rubber rings of type "0". The core 1 is electrically insulated from the body S by filling the space therebetween with molded synthetic resin. The tube 4 is made of insulating material. The gas is fed to the burner by means of an end piece 10 which is attached similarly to the end piece 7; Furthermore, it is introduced into the gas chamber in the ring 9 which forms the flow and which, by means of openings drilled tangentially to its inner surface, causes the gas to swirl, which is then introduced into the space between the body 3 of the cathode and the nozzle 6. The gas can also be introduced axially if the mentioned openings are inclined in relation to the burner axis. The burner begins its work after the electric arc has been ignited between the electrodes, which practically takes place after the coolant and gas supply systems have been put into operation. Patent claims:

1. Arc plasma torch, which consists of a body forming its outer housing and all in it fastened components of the burner, in particular a core with a via the housing indirectly built-in cathode, as well as a nozzle forming the anode, characterized in that that the core (1) is fixed in the body (5) by means of a tight connection with the aid of a cast synthetic resin layer (15) is, the exchangeable housing (3) of the cathode (14) to the core (l) via an insulating insert (17), a ring (9) and a replaceable nozzle (6) forming the anode are pressed on axially is.

2. arc plasma torch according to claim 1, characterized in that the housing (3) of the The cathode (14) is connected to the core (1) via a conical connection.

3. arc plasma torch according to claim 1, characterized in that the housing (3) of the Cathode (14) has a cylindrical end piece with a vertical contact plane, which in a correspondingly adapted nest of the core (1) protrudes and thus forms the connection and is also provided with a self-sealing ring of type »0«.

1 sheet of drawings