DK144085B - Dyse til plasmabraendere - Google Patents

Description

144085 i

Opfindelsen angår en dyse til en plasmabrænder, hvilken dyse er uden kølekanaler, og som ved hjælp af gevind er anbragt i en dyseholder. En plasmabrænder kan anvendes til plasmasvejsning, plasmaskæring, plasmapålægssvejsning eller plasmasprøjtning.

5 Ved plasmabrændere opstår der som bekendt et forholdsvis stort slid på brænderens dyse, hvilket medfører, at dysen ofte skal udskiftes med en ny. Disse hyppige udskiftninger er både tidskrævende og besværlige at udføre. De medfører desuden sædvanligvis, at man får vand i brænderen på grund af, at dysen inde-10 holder kølekanaler, som står i forbindelse med kølekanaler i dyseholderen, således at der opnås en direkte vandkøling af dysen.

Ved sådan køling af dysen skal tætninger mellem dyse og holder anvendes. Dysen bliver i dette tilfælde kompliceret i sin udformning og dermed dyr at fremstille, hvilket er en stor ulempe, 15 da dysen betragtes som en forbrugsgenstand.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en dyse af den nævnte art, ved hvilken de nævnte ulemper undgås. Dysen ifølge opfindelsen er kendetegnet ved, at dysen er udformet med en konisk kontaktflade, der er indrettet til at ligge an mod 20 en tilsvarende kontaktflade i dyseholderen, hvorunder kontaktfla derne presses mod hinanden ved hjælp af nævnte gevind, hvorhos hældningsvinklen af den koniske flade i forhold til brænderens akse, diameteren af gevindpartiet og dettes længde er valgt på en sådan måde, at kvotienten mellem den radiale og den aksiale 25 bevægelse af et vilkårligt punkt på den koniske flade ved opvarmning altid er større end tangens til den koniske flades hældningsvinkel. Herved opnås det, at kontakttrykket mellem de koniske kontaktflader vil stige ved opvarmning af dysen i forhold til dyseholderen. Hvis nemlig kvotienten mellem de nævnte bevæ-30 gelser var lig med tangens til hældningsvinklen af den koniske flade, ville resultanten af de to bevægelser forløbe i den koniske flades retning. Da den nævnte kvotient imidlertid ifølge den foreliggende opfindelse er valgt større end tangens til den nævnte vinkel, opnås det altså som nævnt, at kontakttrykket vil stige, 35 hvorved der således sikres en pålidelig varmeafledning fra dysen til dyseholderen, hvorved kølekanaler i dysen kan undværes.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 2 144085 fig. 1 viser et længdesnit gennem en udførelsesform for dysen ifølge opfindelsen, og fig. 2 en skematisk tegning af dysen i fig. 1.

På tegningen er der vist den nederste del af en plasmabrænder 5 li snit. Den omfatter en dyseholder 2, som er forsynet med køle kanaler 3. En dyse 4 er ved hjælp af gevind 5 fastgjort til dyseholderen og er på konventionel måde forsynet med et gennemgående hul 6 til plasmastrålen. Dysen er endvidere udformet med en konisk flade 7, der er indrettet til, når dysen skrues ind i holde-10 ren, at ligge an mod en tilsvarende konisk flade 8 i holderen 2.

Den i dysen frembragte varme vil over disse kontaktflader 7 og 8 blive ført over til holderen 2, der som nævnt er vandkølet, og hvorfra varmen bortledes.

For at undgå, at kontakttrykket mellem de koniske flader for-15 mindskes, når dysens temperatur stiger, og dysen udvider sig, er den koniske flades vinkel, gevindets diameter og dets længde valgt på en sådan måde, at kvotienten mellem den radiale og den aksiale bevægelse af et vilkårligt punkt på den koniske flade altid er større end tangens til hældningsvinklen β. For at kontakttrykket 20 i et punkt P på den koniske flade med en hældningsvinkel β ikke skal formindskes, når dysens temperatur stiger med størrelsen At, kan nedenstående betingelse opstilles. Gevinddelens diameter sættes herunder lig med D, gevindets længde lig med L, afstanden fra gevindets begyndelse til det punkt A på gevindet, hvor aksial be-25 vægelse i forhold til dyseholderen ikke forekommer, lig med a og dysens længdeudvidelseskoefficient lig med a. Hvis dysen antages jævnt opvarmet, og dyseholderens temperatur ikke ændres, gælder der for et overfladeelement i punktet P beliggende i afstanden x fra gevindets begyndelse, at

30 Ata (D/2 + xtgB) > Ata (x + a) tgB

D/2 + xtgB > (x + a) tgB

Hvis hældningsvinklen vælges lig med 45°, fås: D/2 > a I praksis viser det sig, at a aldrig kan blive større end 35 L/2. I forekommende tilfælde bliver a betydeligt mindre end L/2, hvorfor man får D/2 > L/2 eller D > L for den valgte hældningsvinkel.