DE1908296A1 - Plasma welding arc igniting device - Google Patents
Plasma welding arc igniting deviceInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Zünden des Lichtbogens eines Plasmaschneidbrenners Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden des Lichtbogens eines Plasmaschneidbrenners, bei dem die Schneidgasmenge mittels eines Mengeneinstellventils eingestellt und die Zufuhr des Schneidgases aus einem Druckbehälter zum Plasmaschneidbrenner unmittelbar von dem Zünden des Lichtbogens mittels eines Magnetventils in der Schneidgasleitung freigegeben wird. Method and device for igniting the arc of a plasma cutting torch The invention relates to a method and a device for igniting the arc a plasma cutting torch, in which the cutting gas quantity by means of a quantity adjustment valve set and the supply of the cutting gas from a pressure vessel to the plasma cutting torch immediately from the ignition of the arc by means of a solenoid valve in the cutting gas line is released.
Eine der wesontlichsten Schwierigkeiten beim Plasmaschneiden ist bekanntlich die Erzielung von wirtsch@ftlich vertretbaren Standzeiten der Elektroden und der Brennerdüzen. Verschiedene Beobachtungen sowie experimentelle Meßergebnisse deuten darauf hin, daß die geringen Standzeiten der genannten Brennerteile einerssits von der Form des Brennerinnenrauns und andererseits vom Elektrodenmterial abhängen. Aus diesem Grunde gelang es auch schon, durch verbesserte Ausbildung des Brennergehäuses und neue Elektrodenmaterialien gewisse Verbesserungen hinsichtlich der Standzeit der Schneidköpfe zu erziel@@ @r@tzdem wird jedoch immer wieder beobachtet, daß sowohl die Elektrode als auch die Düsentelle von Plasmaschneidbrennern @üufig sehr schnell zerstört werden und hierdurch die Wirtschaftlichkeit des Plasmaschneidverfahrens erheblich beeinträchtigt wird.One of the most significant difficulties in plasma cutting is well known the achievement of economically justifiable service life of the electrodes and the Burner nozzles. Different Observations as well as experimental measurement results indicate that the short service life of the burner parts mentioned is one thing depend on the shape of the burner interior and, on the other hand, on the electrode material. For this reason it has already been possible to improve the design of the burner housing and new electrode materials make certain improvements in terms of life the cutting heads to achieve @@ @ r @ tzdem is observed again and again that both the electrode as well as the nozzle point of plasma cutting torches @ üufig very quickly are destroyed and thereby the economy of the plasma cutting process is significantly affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeiten von Elektroden und Brennerdüsen bei Plasmaschneidbrennern zu erhöhen.The invention is based on the problem of the service life of electrodes and to increase torch nozzles in plasma cutting torches.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß währond des Zündens und kurze Zeit nach dem Zünde@ des Lichtbegens zusätzliches @@@@@id@@@ in die Schneidg@@leitung zum Plasmaschneidbrenner unabhängig von der Einstellung des Mangeneinstellventlle eingespeist wird.This object is achieved in that during the ignition and short Time after the start of the lights @@@@@ id @@@ in the Schneidg @@ line to the plasma cutting torch regardless of the setting of the quantity setting valve is fed in.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt die üb@@@@schende Erkenntnie zugrunde, daß der Verschlei@ der am @@@@@@@n b@@nspruchten Brennerteile überwiegend während des ZUndens des Lichtbogens auftritt, dagegen in weit geringerem Maße als bisher angenommen wurde eine Folge der Dauerbelastung während des eigentlichen Schneidens ist. Weiterhin geht die Entstehung der Erfindung auf eine Beobachtwng des Erfinders zurück, die wegen ihrer Ungewöhnlichkeit überrascht. Es wurde nSmlieh gefunden, daß der Verschleiß der wichtigsten Brennerteile bei Plasmaschneidbrennern um so schneller vor sich geht, Je länger die Schneidgaszuführungsleitungen zum Brenner sind.The subject matter of the invention is based on the general knowledge, that the wear and tear on the @@@@@@@ n b @@ nsprucht Burner parts predominantly occurs during the ignition of the arc, on the other hand to a far lesser extent than up to now a consequence of the permanent load during the actual cutting has been assumed is. Furthermore, the creation of the invention is based on an observation of the inventor back, which surprises because of its unusualness. It was found nSmlieh, that the wear of the most important torch parts in plasma cutting torches is so The faster it goes, the longer the cutting gas supply lines to the torch are.
Eine gründliche Analyse dieser Erscheinungen führte zu der Erkenntnis, daß durch den Lichtbogen eine erhebliche Beeinflussung der Gasströmung in der Schneidgasleitung auftritt, deren Ursache darin besteht, daß der Strmungswiderstand fUr das Schneidgas in der Brennerdüse durch den Lichtbogen beträchtlich erhöht wird. Beim Zungen des Lichtbogens hat diese Erscheinung zunächst eine Verminderung der durch die Brennerdüse pro Zeiteinheit strömenden Schneidgasmenge zur Folge, die erst nach einer gewissen Zeit durch einen Druckanstieg in der Schneidgasleitung vom Gasvorratsbehälter her überwunden wird.A thorough analysis of these phenomena led to the realization that that the arc has a considerable influence on the gas flow in the cutting gas line occurs, the cause of which is that the flow resistance for the cutting gas is increased considerably in the torch nozzle by the arc. When tongues of This phenomenon has initially a reduction in the arc caused by the torch nozzle per unit of time flowing amount of cutting gas result, which only after a certain Time due to a pressure increase in the cutting gas line from the gas storage container is overcome.
Diese mit dem ZUnden des Lichtbogens verbundene Verringerung des Gasdurchsatzes durch die Brennerdüse rührt zwangsläufig zu einer Erhöhung der Temperaturbeanspruchung von Elektrode, Düseneinsatz und Brennerinnenraum, die umso länger dauert, Je länger die Schneidgasleitung ist, d.h. je größer das durch das Schneidgas aufzufüllende Volumen ist.This reduction in the gas throughput associated with the ignition of the arc the burner nozzle inevitably increases the temperature load of electrode, nozzle insert and burner interior, which lasts longer, the longer the cutting gas line is, i.e. the larger the amount to be filled with the cutting gas Volume is.
Durch die Erfindung wird eine für die Standzeit der Brenner wesentliche Ausschaltung dieser Übergangszeit dadurch erzielt, daß in die Schneidgasleitung während der kritischen Zeit des Zündvorganges zusätzliches Schneidgas eingespeist wird. Durch den hierdurch erzielten Überdruck in der Schneidgasleitung wird die Drosselwirkung des Lichtbogens ausgeglichen und eine ausreichende Ausströmmenge des Schneidgases aus der Brennerdüse aufrechterhalten. Nach Erreichen stationärer Stramungsverhältnisse wird die Zuführung zusätzlichen Schneidgases unterbrochen und der Gasdurchsatz wieder allein durch das in der Schneidgasleitung liegende Mengeneinstellventil bestimmt.The invention makes one essential for the service life of the burner Elimination of this transition period achieved in that in the cutting gas line additional cutting gas fed in during the critical time of the ignition process will. Due to the overpressure achieved in the cutting gas line, the The throttling effect of the arc is balanced and there is a sufficient flow rate of the cutting gas from the torch nozzle. After reaching stationary The supply of additional cutting gas is interrupted and the gas throughput again solely through the volume adjustment valve located in the cutting gas line certainly.
Ohne die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Zündens des Lichtbogens wUrde das Mengeneinstellventil eine verhältnismäßig lange Zeit benötigen, um den durch den Lichtbogen erhöhten Ausströmwiderstand zu überwinden, was einen erhöhten Verschleiß der Brennerdüse zur Folge hätte.Without using the method according to the invention during ignition of the arc, the flow control valve would need a relatively long time, to overcome the increased leakage resistance caused by the arc, which is a would result in increased wear of the burner nozzle.
Bei einer vorteilhaften AusfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt eine kurz vor dem Plasmaschneidbrenner in die Schneidgasleitung mündende Schneidgasnebenleitung zur Anwendung, die ein Nebenmagnetventil enthält, welche gleichzeitig mit dem bei solchen Anlegen üblichen in der Schneidgasleitung hinter dem Mengeneinstellventil liegenden Magentventil geöffnet und kurze Zeit nach Abschluß des Zündvorgangs wieder geschlossen wird. Mit Hilfe eines ebenfalls in der Schneidgasnebenleitung liegenden Niederdruckreglers kann die Menge des zusätzlichen Schneidgases eingestellt werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention comes a cutting gas branch line that opens into the cutting gas line shortly before the plasma cutting torch for application that contains a secondary solenoid valve, which is operated simultaneously with the such creation usual in the cutting gas line behind the volume adjustment valve lying solenoid valve opened and again shortly after the ignition process has been completed is closed. With the help of one also located in the cutting gas branch line The amount of additional cutting gas can be adjusted using the low-pressure regulator.
Das zusätzliche Schneidgas kann dabei entweder direkt oder über einen zwlschengeschalteten Speicherbehälter mit RUckschlagventil aus dem Druckbehälter der Plasmaschneidanlage entnommen werden. Schließlich kann bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das zusätzliche Schneidgas auch aus einem vom Druckbehälter der Plasmaschneidanlage unabhängigen Nebendruckbehälter kommen.The additional cutting gas can either directly or via a Intermediate storage tank with non-return valve from the pressure tank taken from the plasma cutting system. Finally, in a further embodiment of the method according to the invention, the additional cutting gas from one of the pressure vessels the plasma cutting system independent secondary pressure vessel come.
Bei einer besonders einfachen und erprobten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demnach der Niederdruckregler direkt mit dem Druckbehälter der Plasmaschneidanlage verbunden. Hierbei sind das in der Schneidgasleitung liegende Magnetventil sowie das Mengeneinstellventil für das Schneidges durch die Schneidgasnebenleitung überbrückt.In a particularly simple and proven embodiment, one The device for carrying out the method according to the invention is accordingly the low-pressure regulator directly connected to the pressure vessel of the plasma cutting system. Here they are The solenoid valve in the cutting gas line and the volume adjustment valve for the cutting gas bridged by the cutting gas branch line.
Bei einer anderen Ausführungsform liegen in der Schneidgasnebenleitung in Strdmungßrlchtung hlntereinander ein Rückschlagventil, ein Speicherbehälter und der Niederdruckregler mit Nebenmagnetventil. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhart, wenn das zusätzliche Schneidgas schnell in großer Menge zur Verfügung stehen soll.In another embodiment, they are located in the cutting gas secondary line a non-return valve, one behind the other, in the direction of flow, a storage container and the low pressure regulator with secondary solenoid valve. This embodiment is special advantageous if the additional cutting gas is quickly available in large quantities should stand.
In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, wenn die Schneidgasnebenleitung mit einem vom Druckbehälter der Plasmaschneidanlage unabhängigen Nebendruckbehälter verbunden ist.In some cases it is also advantageous if the cutting gas branch line with a secondary pressure vessel that is independent of the pressure vessel of the plasma cutting system connected is.
Durch Anwendung des erfindungagemäflen Verfahrens konnte die Lebensdauer eines Plasmaschneidbrenners, der eine extrem lange Schneidgaszuleitung besaß1 erheblich erhöht werden.By using the method according to the invention, the service life a plasma cutting torch, which had an extremely long cutting gas supply line1 increase.
Während die Standzeit der Elektrode und der Brennerdüse vorher nur wenige Stunden betrug, konnte der Plasmaschneidbrenner nach Einbau einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Zündverf ahrens einige Wochen ohne Störung betrieben werden.During the service life of the electrode and the torch nozzle beforehand only was a few hours, the plasma cutting torch could after installation of a device operated for a few weeks without malfunction to carry out the ignition process described will.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Die beiden Figuren 1 und 2 zeigen zwei Vorrichtungen zur Durchführung des rfindungsgemäßen Verfahrens.Further details of the invention are based on the in the figures schematically illustrated embodiments described. The two figures 1 and FIG. 2 show two devices for carrying out the method according to the invention.
In Figur 1 wird das der Versorgung eines Plasmnschneidbrenners 8 (llenendo Schneidgas einem Druckbehälter 1 entnommen, hinter dem Druckbehälter 1 ist in üblicher Weise ein Differentialdruckminderer 2 angebracht, in dem das Schneidgas auf einen Arbeitsdruck von 5 bis 6 Atmosphären entspannt wird. Von dem Differentialdruckminderer 2 strömt das Schneidgas in die Schneidgasleitung 7. In der Schneidgasleitung 7 liegen in Strömungsrichtung hintereinander ein Gasmengenmesser 4, ein Mengeneinstellventil 5 und ein Hauptmagnetventil 6.In Figure 1, the supply of a plasma cutting torch 8 (llenendo Cutting gas taken from a pressure vessel 1, behind the pressure vessel 1, a differential pressure reducer 2 is attached in the usual way, in which the cutting gas is expanded to a working pressure of 5 to 6 atmospheres. From the differential pressure reducer 2, the cutting gas flows into the cutting gas line 7. Located in the cutting gas line 7 A gas flow meter 4, a flow adjustment valve, one behind the other in the direction of flow 5 and a main solenoid valve 6.
Der Plasmaschneidbrenner 8, in dessen Innenraum die Schneidgasleitung 7 mündet, besitzt eine Brennerdüse 9, aus der der Plasmastrahl 10 austritt. Des Werkstück 11 und die Elektrode 12 des Plasmaschneidbrenners 8 sind mit einer Stromquelle 13 verbunden.The plasma cutting torch 8, in the interior of which the cutting gas line 7 opens, has a burner nozzle 9, from which the plasma jet 10 emerges. Of Workpiece 11 and the electrode 12 of the plasma cutting torch 8 are connected to a power source 13 connected.
Erfindungsgemäß ist für die Gasversorgung des Plasma schneidbrenners 8 außerdem eine Schneidgasnebenleitung 14 vorgesehen.According to the invention is for the gas supply of the plasma cutting torch 8 also a cutting gas secondary line 14 is provided.
Diese überbrückt indem dargestellten Ausführungsbeispiel das Mengeneinstellventil 5 und das Hauptmagnetventil 6. In der Shneidgasnebenleitung 14 liegen in Strömungsrichtung hintereinander ein Niederdruckregler 15 und ein Nebenmagnetventil 17.In the exemplary embodiment shown, this bridges the flow control valve 5 and the main solenoid valve 6. In the secondary gas line 14 are in the direction of flow one behind the other a low pressure regulator 15 and a secondary solenoid valve 17.
Beim Einschalten der Anlage werden zunächst das Magnetventil 6 und da. Nebenmagnetventil 17 gleichzeitig geöffnet, so daß dem Plasmaschneidbrenner 8 sofort sehr viel mehr Schneidgas zufließt als das Mengeneinstellventil 5, das auf die normale Schneidgasmenge eingestellt ist, liefern kann. Dies hat zur Folge, daß sich im Plasmaschneidbrenner 8 vor der Brennerdüse 9 ein Gasdruck einstellt, der dem Gasdruck entspricht, der sich während des Schneidens stationär einstellt oder diesen sogar übersteigt. Mit Hilfe des Niederdruckreglers 15 kann dieser Gasdruck vor dem Zünden des Lichtbogens in Anpassung an die Umstände genau reguliert werden.When the system is switched on, the solenoid valve 6 and there. Secondary solenoid valve 17 opened at the same time, so that the plasma cutting torch 8 a lot more cutting gas flows in immediately than the flow adjustment valve 5, which is set to the normal amount of cutting gas, can deliver. This has to As a result, a gas pressure is established in the plasma cutting torch 8 in front of the torch nozzle 9, which corresponds to the gas pressure which is established stationary during cutting or even exceeds it. With the help of the low pressure regulator 15, this gas pressure must be precisely regulated to suit the circumstances before the arc is ignited.
Kurz darauf wird durch eine automatische Schaltverzdgerung der Lichtbogen gezündet. Das Auftreten des Lichtbogens hat eine erhebliche Erhdhung des Ausströmwiderstandes des Schneidgases in der Brennerdüse 9 zur Folge. Bei den üblichen Anlagen wird hierdurch die pro Zeiteinheit austretende Schneidgasmenge für eine beträchtliche Zeit so weit verringert, daß Schäden an der Düse 9 und an der Elektrode 12 infolge Ubsr hitzung auftreten. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch wird wegen der zusätzlichen Gasversorgung aus der Schneidgasnebenleitung 14 die pro Zeiteinheit aus der Brennerdüse 9 austretende Gasmenge auch während der kritischen Zeit des Zündens auf einem Wert gehalten der eine ausreichende Kühlung der Brennerdüse 9 und der Elektrode 12 gewährleistet. Nachdem in kurzer Zeit wieder stationöre Ver hältnisse erreicht sind, wird0 beispielsweise durch eine weiç tere automatische Schaltverzögerung, das Nebenmagnetventil 17 geschlossen und die erforderliche Schneidgasmenge ausschließlich über das Mengeneinstellventil 5 geliefert.Shortly afterwards the arc is activated by an automatic switching delay ignited. The occurrence of the arc has a considerable increase in the outflow resistance of the cutting gas in the torch nozzle 9 result. In the case of the usual systems the amount of cutting gas escaping per unit of time for a considerable time reduces that damage to the nozzle 9 and the electrode 12 as a result of Ubsr heating appear. When using the method according to the invention, however, is because of the additional gas supply from the cutting gas secondary line 14 per unit of time The amount of gas escaping from the burner nozzle 9 even during the critical time of the Ignition held at a value that sufficient cooling of the burner nozzle 9 and the electrode 12 guaranteed. After the stationary Ver conditions are achieved, for example, by means of a further automatic Switching delay, the secondary solenoid valve 17 closed and the required amount of cutting gas supplied exclusively via the volume adjustment valve 5.
Bei der Ausführungsform der Figur 2 enthält die Schneidgasnebenleitung 14 außer dem Niederdruckregler 15 und dem Nebenmagnetventil 17 einen Speicherbehälter 16 und ein Rückschlagventil 18. Die übrigen Teile dieser Anlage sind identisch mit denjenigen der in, Figur 1 dargestellten Anlage. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Speicherbehältern 16, der vom Druckbehälter 1 der Plasmaschneidanlige gefüllt wird, kann der vor dem Zünden des Lichtbogens gewünschte Gasdruck im Plasmaschneidbrenner 8 besonders schnell erreicht werden.In the embodiment of FIG. 2, the cutting gas secondary line contains 14 apart from the low pressure regulator 15 and the secondary solenoid valve 17, a storage container 16 and a check valve 18. The other parts of this system are identical to those of the system shown in FIG. By using an additional Storage container 16, which is filled by the pressure vessel 1 of the plasma cutting system, the required gas pressure in the plasma cutting torch before the arc is ignited 8 can be reached particularly quickly.
9 Pz ntansprüoho9 Pz nt claims o
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908296 DE1908296A1 (en) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Plasma welding arc igniting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691908296 DE1908296A1 (en) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Plasma welding arc igniting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1908296A1 true DE1908296A1 (en) | 1970-09-10 |
Family
ID=5725721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691908296 Pending DE1908296A1 (en) | 1969-02-19 | 1969-02-19 | Plasma welding arc igniting device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1908296A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2344369A1 (en) * | 1976-03-20 | 1977-10-14 | Esab Kebe Gmbh | GAS PRESSURE CONTROL DEVICE, ESPECIALLY IN AN OXYCUTTING MACHINE |
EP0188763A2 (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-30 | Messer Griesheim Gmbh | Method for controlling or regulating gas quantities |
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-
1969
- 1969-02-19 DE DE19691908296 patent/DE1908296A1/en active Pending
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