DE678084C - Verfahren zum Brennschneiden mit elektrischem Lichtbogen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, eine als Stromschleifstück ausgebildete Elektrode zur Vorwärmung des durch Sauerstoffstrahl zu durchschneidenden Metallstückes zu verwenden. Es erfolgt ein Stromübergang vom Stromschleifstück zum Werkstück, so daß eine Erwärmung der Berührungsstelle durch den Übergangswiderstand stattfindet. Der örtlich eng begrenzte Teil der Oberfläche wird auf' solche Temperatur gebracht, daß der Sauer stoff strahl die Verbrennung des Metalls einleiten kann. Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens diente die Elektrode gleichzeitig als Düse für den Sauerstoff, bestand aus Kupfer und wurde durch fließendes Wasser. gekühlt.

Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß es in vielen Fällen schwierig ist, das Schleifstück, durch das ein Strom von einigen hundert Ampere auf das Werkstück übergeht, und insbesondere die Düsenöffnung reinzuhalten und daß die Abnützung in vielen, Fällen unerwünscht groß ist. Eingehende Versuche haben die Möglichkeit ergeben, mit einem viel kleineren Strom zu arbeiten, wenn die wassergekühlte Kupferelektrode dauernd in einem kleinen Abstand vom Werkstück gehalten wird, so daß ein Lichtbogen- entsteht ,und der Lichtbogen magnetisch beeinflußt wird.

Es ist zwar bekannt, daß man mit dem elektrischen .Lichtbogen sowohl ohne als mit Verwendung eines Sauerstoffstrahles Metalle schneiden kann. Mit beiden Verfahren konnten aber keine glatten Schnittflächen erzielt werden, so daß sie mit den durch ein Sauerstoff-Acetylen-Gemisch erreichbaren Schnitten nicht wettbewerbsfähig waren. Als Elektrode für das Schneiden mit dem Lichtbogen wurde bisher eine Kohle oder ein-Eisendraht bzw. Metallstab verwendet. Die Anwendung einer Elektrode .und daneben einer Sauer stoff düse hat naturgemäß, besonders beim Schneiden von Kurven" und Ecken, erhebliche -Nachteile gegenüber einer einzigen Düse (beim Acetylen-Sauerstoff-Schneiden), aus der gleichzeitig die Flamme und der Sauerstoffstrahl entweicht.

Andererseits findet man auch Verfahren zum Schneiden mittels des elektrischen Lichtbogens, der von einer allenfalls durchbohrten und als Sauerstoffdüse dienenden Elektrode auf das Werkstück gezogen wird. Da man aber bisher nur daran gedacht hat,, das Schneiden als Hilfsmittel zum Abwracken, also zu Zerstörungsarbeiten zu verwenden, so spielte ein ungleichmäßiger, zackiger Schnitt weiter keine Rolle. Dieser ungleichmäßige Schnitt war bei diesen Verfahren durch das ungleich-

Claims (1)

1. mäßige Abbrennen der Elektroden bedingt, was wieder darauf zurückzuführen war, daß man bisher nicht daran dachte, die Schneid-. elektrode wirksam zu kühlen. Speziell bei Kohlenelektroden, die in besonderem Maße Verwendung fanden, entstehen leicht Kerben in der Düsenmündung, welche sofort einen ruppigen Schnitt zur Folge haben. Überdies hat der unter der Einwirkung des Sauerstoffes erfolgende rasche Abbrand der Kohle die Wirtschaf tlichkeit des elektrischen Schneidens ausgeschlossen. Auch der Versuch, die Bohrung in-der Kohle durch eine Kupferhülse auszukleiden, konnte sich nicht durchsetzen, weil sich die Mündung der Kupferhülse rasch verlegte. Erfindungsgemäß wird eine Elektrode aus unmagnetischem Metall, vorzugsweise Kupfer, verwendet, die durchbohrt ist und gleichzeitig als Sauerstoffdüse dient, welche ferner durch eine sie selbst oder den Elektrodenhalter durchströmende Flüssigkeit _s gekühlt wird und eine magnetische Beeinflussung des Lichtbogens besitzt. Erst durch das gleichzeitige Vorhandensein der geschilderten Merkmale ergibt sich ein einwandfreies, wirtschaftliches und dem Autogenschneiden ebenbürtiges Verfahren.

   Man verwendet als Träger der magnetischen Kraftlinien beispielsweise eine als Wassergefäß dienende äußere Eisenhülse mit konisch zulaufendem Ende und einer Bohrung, durch die ein als Elektrode dienender Kupferstab durchgeht, entweder verlötet oder verschiebbar, wobei geeignete Dichtung, angewendet wird. Über die Eisenhülse ist eine Spule geschoben, die entweder in Reihe mit" dem Lichtbogen oder an eine beliebige Stromquelle geschaltet ist und die Richtung des Lichtbogens in gewünschter Weise beeinflußt. Der Durchnuß des Kühlwassers zwischen Hülse und Elektrode kann so getroffen werden, daß auch die^-Magnetspule wirkungsvoll gekühlt, eventuell auch bei geeigneter Isolierung unmittelbar vom Wasser bespült wird,

   so daß hohe Stromdichte angewendet werden kann und die Spule selbst als Beruhigungswiderstand für den Lichtbogen dient. Versuche mit gebohrten Rundkupferstäben von 5 bis über 15 mm Außendurchmesser und mit Eisenhülsen, die' durch Spulen von 100 bis über 3000 Amperewindungen magnetisiert waren, haben gezeigt, daß man mit * einer Lichtbogenspannung von wenig über 20 Volt und Strömen von .30 bis über 100 Amp. genügende Wärmewirkung auf Platten von 10 bis 40 mm Stärke erhielt, so daß der Sauerstoffstrahl eine glatte Schnittfläche ergab und der gekühlte Kupferstab nirgends stark angegriffen wurde.

   Gegenüber dem Schneiden mit Brenngas hat das geschilderte Verfahren den Vorzug des Wegfalles der Explosionsgefahr.

   Die Spannung und Stromstärke, die für die Ausübung des Verfahrens notwendig ist, kann von einer gewöhnlichen, für Lichtbogenschweißung verwendeten Dynamomaschine abgegeben werden, was einen großen praktischen Vorteil bietet. Es ist daher in einer für Elektroschweißen eingerichteten Schweißwerkstatt nicht notwendig, einen besonderen Transformator oder eine besondere Dynamomaschine für das Schneiden zu installieren.

   Verfahren zum Brennschneiden mit elektrischem Lichtbogen, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Maßnahmen:

   a) Benutzung einer Elektrode aus unmagnetischem Metall,- vorzugsweise Kupfer,

   b) Ausbildung dieser Elektrode .als Sauerstoffdüse mittels einer Bohrung,

   c) Kühlung der Elektrode durch eine sie selbst oder den Elektrodenhalter durchströmende Flüssigkeit,.

   d) magnetische Beeinflussung des Lichtbogens.