DE2725643C2

DE2725643C2 - Elektrode für einen Schweißbrenner

Info

Publication number: DE2725643C2
Application number: DE2725643A
Authority: DE
Inventors: Jerome S. Pomona Calif. Brower
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-04
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1984-11-29
Also published as: FR2379347A1; DK269877A; IT1079644B; BE854976A; NL7704360A; MX144360A; CA1076655A; DE2725643A1; NO771282L; FR2379347B1; NO147941B; NO147941C

Description

praktisch kein höheres Gewicht als herkömmliche rohr form Ige Elektroden auf, an die während des gesamten Schweißvorganges der Schweißstrom angelegt bleiben muß.

Vorteilhafte Ausbildungen der erftndungsgemäßen Elektrode sind In den Patentansprüchen 2 bis S gekennzeichnet. Aus den Patentansprüchen 6 und 7 ergibt sich eine vorteilhafte Verwendung der entndungsgemäßen Elektrode. s

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines In der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels naher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 eine teilweise geschnittene Seltenansicht eines Brenners sowie einer Elektrode gemäß der Edlndung; Flg. 2 eine Stirnansicht der Elektrode nach Flg. 1;

F1 g. 3 e'ne teilweise Seitenansicht der Elektrode nach FI g. 1 und 2 In vergrößerter Darstellung, wiederum teilweise geschnitten;

Flg. 4 einen Schnitt längs der Ebene 4-4 der Fig. 3 In vergrößerter Darstellung und

Flg. 5 einen Schnitt gemäß Flg. 4 durch ein zweites Ausführungsbeisplel der erfindungsgemäOen Elektrode, ebenfalls In vergrößerter Darstellung;

Es se! zunächst auf die Flg. 4 eingegangen, in der eine Hülle gezeigt 1st, die Im wesentlichen aus einem rela- is tlv dünnwandigen, leichten Stahlrohr besteht, um so das Außengehäuse der Elektrode zu bilden. Dieses Rohr 10 dient in erster Linie dazu, elektrischen Strom durch die Elektrode zu leiten, wie dies unten noch erläutert wird. Es 1st mit einer Beschichtung 12 aus elektrisch nichtleitendem Material versehen, vorzugsweise aus Kunststoff, wie Epoxy-, Vinyl-, Acryl- oder Urethanhurz. Diese Beschichtung erbringt nicht nur eine elektrische Isolierung, sondern schützt auch gegen mechanische Beanspruchung des Rohres 10. Sie kann In einfacher Welse durch Umwickeln des Rohres mit einem elektrisch nichtleitenden Band aufgebracht werden. Da sie ein Isolator Ist, verhindert sie auch ein unbeabsichtigtes Zünden seitlich am Rohr, wenn dieses versehentlich mit einem elektrisch leitenden, geerdeten Teil In Berührung gebracht werden sollte. Auf diese Welse wird sowohl ein seitliches Festschweißen als auch ein seitlicher Bogen und Abtragen verhindert.

In dem Rohr 10 sind mehrere metallische Stäbe 14 angeordnet. Einige der Stäbe sind aus einem Elsenmetall, z. B. Stahl; andere bestehen aus Nichteisenmetallen oder derartigen Legierungen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind Stahl- und Aluminiumstäbe vorgesehen. Das bevorzugte Verhältnis der In dem Rohr 10 zusammengefügten Stahl- und Aluminiumstäbe beträgt etwa 7 Stahlstäbe zu einem Aluminiumstab. Die Schneldstabclektrode arbeitet jedoch auch zufriedenstellend In einem Bereich von etwa (3 bis 10) : 1 Stahl zu Aluminium. Es wurde gefunden, daß die höchsten Temperaturen und besten Brennergebnisse bei einem Verhältnis von (S bis 7) : 1 Stahl zu Aluminium erhalten werden. Es sei auch darauf hingewiesen, daß das Aluminium durch ein Metall aus der Gruppe Magnesium, Titan oder Legierungen von zwei oder mehreren der Metalle Magnesium, Aluminium und Titan ersetzt werden kann. Aluminium wird jedoch bevorzugt verwendet.

Die Flg. 1 zeigt einen Brenner, an dem die beschriebene Elektrode verwendet werden kann. Ein Elektrodenstabhalter 16 weist einen mlttlgen Durchgang auf, der das Rohr 10 In bekannter Welse, vgl. US-PS 24 17 650, aufnimmt. Der Halter 16 1st mit einem Handgriff 18 verbunden. Halter 16 und Handgriff 18 sind mit Gasdurchgängen versehen. Das Gas wird über ein Gaseinlaßrohr 20 zugeführt. In der Regel wird Sauerstoff eingesetzt; bei bestimmten Anwendungsfällen können jedoch auch andere Gase zum Einsatz gelangen. Ein GasfluB-Steuergrlft 22 ermöglicht eine Regulierung der durch den Handgriff 18 und In das Elektrodenrohr, das Rohr 10, eintretenden Gasmenge. Der Steuergriff 22 wird von der den Schneidbrenner handhabenden Person betätigt. Ein Strom- *o kabel 24 1st mit einer Stromquelle 1 verbunden, so daß dem Rohr 10 elektrischer Strom zugeführt werden kann. Das Gas strömt durch das über den Steuergriff 22 betätigte Steuerventil und durch ein perforiertes Rohr zum Brenner hinaus, welches Im Halter 16 mittels einer Klemmhülse 26 und einer Scheibe 27 gehalten wird. Das Gas strömt unter Druck zwischen den Im Rohr 10 angeordneten Stäben hindurch und zündet am äußeren Vorderende des Rohres 10 Im Bereich der Arbeltsstelle. Der Sauerstoff wird mit einem Druck von etwa 3 bis IS bar längs der Achse des Bündels der Stäbe 14 zwischen den dort vorhandenen Zwischenräumen hindurchgeleitet.

Das Gas erfüllt einen zweifachen Zweck. Einmal wird eine oxidierende Hülle an der Spitze des Rohres 10 erzeugt und somit dort eine vollständige Verbrennung unterstützt, ebenso werden Schlacke und andere Verbrennungsprodukte weggeblasen. Der zweite Zweck besteht darin, an der Spitze einen Thermitprozeß In Gang zu setzen und aufrechtzuerhalten. Durch das Vorhandensein von Sauerstoff werden die Temperaturen an der Spitze In den Bereich der Weißglut angehoben, des weiteren wird ein Gaskegel für den sich bildenden Ionisierenden Lichtbogen bereitgestellt. Verfahren zum Zuführen des Sauerstoffs durch das Rohr 10 zu den Stäben unter Verwendung solcher Vorrichtungen wie der beschriebene Handgriff 18 und Halter 16 sind grundsätzlich bekannt.

Dem Schneidrohr wird über das Stromkabcl 24 ein elektrischer Strom von 1,5 bis 600 Ampere über-den Brennerkopf und die Klemmhülse zugeführt. F.r wird In einem herkömmlichen Generator erzeugt. Dieser Strom wird zur Zündung eines Lichtbogens am Ende des Rohres durch Erden der Elektrode über das Werkstück verwendet, wenn letzteres elektrisch leitend Ist. Ist das Werkstück nicht leitend, so wird über eine geerdete, leitende Platte geerdet. Der Lichtbogen zündet In Verbindung mit dem Sauerstoffstrom den Schneidstab und bildet gleichzeitig M den Gaskegel. Bei Einführung des Lichtbogens schmilzt das binäre Metallsystem der Stäbe Im Rohr 10, und es wird ein Eutektlkum gebildet. Der In die Schmelze einströmende Sauerstoff bewirkt einen Austausch und eine Umbildung von AI₂Oi-Fe" Im richtigen Verhältnis. Ein kontinuierliches Brennen findet solange statt, wie Sauerstoff vorhanden Ist. An dieser Stelle werden derart hohe Temperaturen erzeugt, daß Metalle, Legierungen, Minerallen Im natürlichen Zustand sowie Beton geschmolzen werden können. Der Stab bzw. die Elektrode schmilzt *>s diese Materlallen unter Wasser In jeder Arbeitstiefe und auf dem Trockenen In allen Höhen. Der elektrische Strom kann während des Betriebs des Schneidbrenners kontinuierlich an das Rohr 10 und die einzelnen Stäbe 14 angelegt sein; er kann aber auch abgeschaltet werden, sobald das Rohr 10 gezündet hat. Der thermitische Prozeß

lauft bei hohen Temperaturen mit oder ohne Strom ab. Eine Aufrechterhaltung der Stromzufuhr zum Lichtbogen beim Schneiden leltfählger Materialien steigert Jedoch die Brenngeschwindigkeit um etwa 15 bis 20%. Wie mit einem optischen Perometer festgestellt wurde, erzeugt der Abbrand des Rohres 10 In Verbindung mit dem durchgeführten Sauerstoff eine Temperatur von etwa 3000° C. Die brennende Spitze wird durch Wasser nicht abgeschreckt. Die Elektrode schneidet oder schmilzt ohne weiteres unter Wasser Beton, Stahl, Messing oder Gußeisen oder verbrennt diese Materialien.

Beim Durchbrennen von Korallen. Beton, Rohrabdeckungen oder jeglichen maritimen Bewuchses Ist eine IeIifählge Startplatte erforderlich. Dies ist eine einfache, geerdete Kontaktplatte, die auf oder Im Bereich des Werkstückes zur Vervollständigung des Stromkreises angeordnet wird, wenn die elektrische Energie dem Brennerkopf zugeführt wird. Wenn der Bogen angerissen Ist, entzündet er das Rohr an der Spitze, und das Welterbrcnnen wird durch kontinuierliche Zufuhr von Sauerstoff aufrechterhalten. Das Ende des Rohres wird dann zum Werkstück bewegt, so daß das Schmelzen, Brennen oder Schneiden beginnen kann. Eine Entfernung des Rohres von der Startplatte führt nicht zu einem Verlöschen der Flamme an der Spitze des Stabes bzw. der Elektrode. Dieses ungewöhnliche Verhalten ermöglicht das Schmelzen und Durchschneiden von nichtleitenden Substanzen und somit die Voraussetzung für ein kontinuierliches Verfahren, bei dem der Stab von der Kontaktstelle gus und in diesem Bereich verzehrt wird, wodurch es zu ungewöhnlich hohen Temperaturen kommt. Die Übertragung dieser Wärme von dem Rohr auf das Werkstück führt zu einer lavaartigen Schmelze und einem anschließenden

Abfließen des geschmolzenen Materials von der Kontaktstelle. Elektrische Bögen, der Bereich, In dem ein stark fokusslerter Energiestrahl eine feste Oberfläche aufheizt und

Μ der Auftreffbereich auf eine feste Oberfläche eines hoch Intensiven, hoch energiereichen Partikelstrahles haben samtliche ein wesentliches Merkmal gemeinsam. Es Ist die Konzentration der Energie pro Partikel in einem engen Bereich, die wesentlich größer als bei der herkömmlichen gielchverteliten Energie bei normal erreichbaren Temperaturen Ist. Dies wird durch das Verfahren der Konzentration der Energie In einem Bereich mit wesentlich größerer Geschwindigkeit erreicht, als sie durch herkömmliche Wärmeabführungsverfahren wieder abgeleltet werden kann, wie Wärmeleitung, Konvektion oder Strahlung. Man erhalt hierdurch einen stark erregten Bereich, der In vielen Fallen als dichter, überhitzter Plasmakegel bezeichnet werden kann.

Darüber hinaus erbringt die Elektrode einen kontinuierlichen thermitischen Reaktionskonus an der Arbeitsstelle. Wie erwähnt, betragt die Temperatur In dem offensichtlich vorhandenen Plasma etwa 3000° C.
An der klassischen Thermitreaktion nehmen acht Mol Aluminium und drei Mol magnetisches Elsenoxyd teil.

Die Reaktion erzeugt vier Mol Aluminiumoxyd plus neun Mol geschmolzenes Elsen, wie aus der folgenden Gleichung hervorgeht:

8Al + 3Fe₃O₄ - 4AI₂O₃ + 9Fe

Nach der Zündung entwickelt diese Mischung eine sehr große Energiemenge, d. h. 758 000 Kalorien pro Gramm Molekulargewicht. Diese Wärmemenge reicht aus, um die Temperatur In den Bereich von 3000° C anzuheben.

Die Elektrode wird während des Betriebs vollständig verzehrt. Somit wird kein Abfallprodukt erzeugt, das Umweltprobleme bei Verwendung des Brenners hervorrufen könnte.

Wird eine chemische Reaktion einem elektrischen Strom ausgesetzt oder wird sie In einem elektrischen Feld

durchgeführt, so werden unterschiedliche Ergebnisse als normalerweise beobachtet und erhalten, und zwar in

Abhängigkeit von der Natur der Materialien. Das Ausmaß der chemischen Änderung hängt In jedem Fall von

dem Betrag des fließenden Stromes ab.

Es wurde beobachtet und aufgezeichnet, daß das Anlegen eines Stromes während des Schneidens den

Wirkungsgrad des Systems bis zu 20% anhebt. Wird der Strom abgeschaltet, so brennt das Rohr unter Wasser mit hinreichender Energie welter, um alle oben erwähnten Materialien zu schneiden oder zu schmelzen. Änderungen des Stromes Im Bereich von 30 bis 600 Ampere liegen offenbar Im Bereich des besten Wirkungsgrades In Abhängigkeit von der Dicke und der thermischen Leitfähigkeit des zu bearbeitenden Materials.
Wie erwähnt, werden das Rohr 10 sowie die Stabe 14 während des Betriebs vollständig verzehrt. Die Stäbe 14 im Rohr 10 wiesen einen Durchmesser von etwa 2,4 mm auf; Durchmesser von etwa 0,8 bis 6,4 mm können jedoch zur Anwendung gelangen. Es wird jedoch angenommen, daß es sich bei dem Durchmesser von 2,4 mm um den optimalen Durchmesser handelt. Es tritt kein Fluß zwischen den Stäben und dem Rohr auf und ebenso kein Backen zwischen den Stahl- und Aluminiumstäben.

Der Durchmesser des Rohres kann sich In einem Bereich von etwa 4,5 bis 19 mm bewegen, wobei ein Durch-

messer von etwa 9,5 mm als optimal erachtet wird. Die Dicke der Beschichtung 12 aus Kunststoff ist nicht von Bedeutung. Eine Dicke von etwa 0,25 bis 2,5 mm 1st normal und reicht zur Verhinderung einer Leitfähigkeit der Seitenwandung aus. Eine dickere Beschichtung kann natürlich ebenso verwendet werden.

In Flg. 2 Ist eine Stirnansicht des Rohres 10 mit den Stäben 14 und der Beschichtung 12 aus Kunststoff gezeigt

M Fig. 3 zeigt das Rohr 10 mit den darin In Form einer Packung angeordneten Stäben 14, die Enden 28 und 30 des Rohres 10 sind zur Befestigung der Stäbe Im Rohr 10 eingebogen. Es wurden verschiedene Versuche mit der Elektrode zur Bestimmung der Schneidzelten und Lelstungscharaklerlstlka durchgefühlt. Die Ergebnisse sind In Tabelle I niedergelegt Bei den Versuchen wurde Ankerstahl, Kettenstahl oder Stahlblech In einer Wassertiefe von 6 bis 18 m geschnitten.

Tabelle I Unterwasser-Schneidstab (Versuchstiere: 6 bis 18 m)

Isolations	Strom-	0,-üruck.	6	MeullgröUe	Schlchl-	Schneidvermögen	Zelt,
schicht	starke, A	N/mm¹		und Typ	haftung		min
Extrulerte	135	0,5	2	25.4-mm-Kette,	gut	25,4 mm. Glied geschnitten
Vlnyl-	200			starker Rost
schlcht	200	0,4	25	25,4-mm-Kette,	gut	Schneidvermögen verringert	1,05
oder				starker Rust
Isolierband Λ IO	200	0,5		25,4-mm-Kette,	gut	25,4 mm und 19 mm,	1,05
0,38 mm	nur zum		25	starker Rost		Glieder geschnitten
	Start
	200	0.5	25	25.4-mm-Kette.	gut	12,7 mm. Glied geschnitten	0,98
				starker Rost
	200	0,5	25	25,4-mm-Keiie,	gut	50,8 mm. Glied geschnitten	1,06
				starker Rost
	200	0,5	25	Aluminium	gut	Schnitt größer 203 mm	1.13
						bei 6,4-mm-Blech
	200	0,5	6	Messingrohr-	gut	sehr geringes Eindringen	1,21
				Kupplung
	300	0,5	6	Messingrohr-	gut	38-mm-Schnltt	0,80
				Kupplung
	300	0,5	6	Messingrohr-	gut	38-mm-Schnltt	1,10
				Kupplung
	300	0,5	65	12,7-mm-	gut	152-mm-Schnltt	1,42
				Welchstahlplattc
	300	0,6	65	12,7-mm-	gut	203-mm-Schnltt	1,40
				Welchstahlplatie
Keramik	300	0,6		203-mm-	schlechte	Schnitt gut; bei Ende des	0,86
				Welchstahl	Elektrolyse	Schneidvorgangs jedoch
					bewirkte	keine Isolierwirkung der
			65		Abfall der	Beschichtung mehr und
					Schicht	Stab zündet seitlich
	300	0,6		12,7-mm-	schlechte	Schnitt gut; bei Ende des	1,09
				Welchstahl	Elektrolyse	Schneidvorgangs jedoch
					bewirkte	keine Isolierwirkung der
			65		Abfall der	Beschichtung mehr und
					Schicht	Stab zündet seitlich
	300	0,6		12,7-mm-	schlechte	Schnitt gut; bei Ende des	0,60
				Weichstahl	Elektrolyse	Schneidvorgangs jedoch
					bewirkte	keine Isolierwirkung der
			65		Abfall der	Beschichtung mehr und
					Schicht	Stab zündet seitlich
Schlamm-	300	0,6	12,7-mm-	gut	guter 203-mm-Schnltt.	1,32
keramlk			Welchstahl		Beschlchtune Ist zu dick und

(Slurry wird nicht mit dem Stab

ceramic) verzehrt. Beschichtung

erstreckt sich öfters über Stab beim Abbrennen hinaus

300 0,6 65 12,7-mm- gut guter 203-mm-Schnltt. 1,28

Weichstahl Beschichtung Ist zu dick und

wird nicht mit dem Stab verzehrt. Beschichtung erstreckt sich öfters über Stab beim Abbrennen hinaus

Es wurde gefunden, daß die besten Ergebnisse In samtlichen Tiefen bei einer Stromstärke von 150 A und 5,2 bis 7,3 bar erhalten werden. Es wurde weiterhin gefunden, daß die Arbeitsweise des vorbeschriebenen Gerätes durch eine Konzentration der Strömung des Reaktionsgases durch die Elektrode welter verbessert werden kann, und daß diese Konzentration durch Verwendung einer Elektrode gemäß Flg. 5 herbeigeführt werden kann. Wie dort gezeigt Ist, 1st der Gesamtaufbau ähnlich dem nach Flg. 1 bis 4; der Unterschied 1st In der Elektrode selbst vorhanden. Die In Frage stehende Elektrode weist ein Rohr 40 auf mit einer Isolierenden Beschichtung 41 an Ihrer äußeren Oberfläche entsprechend der Ausführung nach Flg. 4. Im Rohr 4* ist wiederum eine Anzahl von

S 27 2ί 643

Metallstaben einschließlich einiger elsenmetalllscher Stabis 42 und eines nlchtelsenmetalllschen Stabes 43 vorgesehen, welch letzterer aus Aluminium oder einem anderem der vorstehend genannten Materlallen bestehen kann. Wiederum liegt das Verhältnis von elscnmctalllschcn zu nlchtelsenmetalllschen Materlallen Im Bereich von 3 : 1 bis 10: 1 mit einem bevorzugten Verhältnis von 7:1.

Bei der Ausführungsform nach Flg. 5 Ist die mlttlge öffnung 44 Innerhalb der Stabpackung von besonderem Interesse. Sie kann dadurch erzeugt werden, daß ein nicht gezeigter Mlttelpfropfen mit einem Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des Rohres 40 minus 2mal dem Durchmesser eines der Stäbe 42 oder 43 (deren Durchmesser Im wesentlichen gleich sind) Im Inneren des Rohres umgeben von den Stäben 42 und 43 angeordnet wird. Wahrend des Umblegens oder Bördelns des Rohres kann der Pfropfen entfernt werden.

Mit der die mlttlge öffnung 44 aufweisenden Elektrode kann ein konzentrierter Sauerstoffstrahl ohne Erhöhung des Druckes erzeugt werden. Dieser auftreffendc Strahl oder die so erzeugte Gassäule bewirkt eine gesteigerte Oxydation und eine wirksame Abführung von Verbrennungsprodukten; sie wird auf einfache Welse mit dem Gegenstand der Flg. 5 erhalten. Die Schneldgcschwlndlgkelt des Schneidbrenners wird hierdurch erheblich gesteigert, ohne daß die Stromversorgung oder die Gaszuführung angehoben werden muß.

IS

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

20

25

30

35

45

& 50

SS

60
65

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode far einen Schweißbrenner, Insbesondere zur Verwendung unter Wasser, mit einem metallischen Rohr, dessen äußere Oberflache mit einer Isolierschicht versehen Ist, und durch die der Schweißstelle

5 ein Reaktionsgas zufahrbar Ist, dadurch gekennzeichnet, daß Im Rohr (10, 40) mehrere elsenmetallische Stabe (14, 42) sowie wenigstens ein Stab (14, 43) aus Aluminium, Magnesium, Titan oder Legierungen dieser Metalle vorgesehen sind.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der elsenmetallischen zu den ßlchtelsenmetaülschen Stäben etwa 3:1 bis 10:1 betragt.

¹⁰ 3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 7:1 betragt.

4. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10, SO) zur Befestigung der Stabe (14) umgebördelt Ist.

5. Elektrode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elsenmetallischen Stabe (14, 42) und der nlchtelsenmetalllsche Stab (14, 43) an der Innenfläche des Rohres (10, 40) anliegen, wobei Ihre Mlttelll-

15 nlen Im wesentlichen auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Mittelpunkt mit der Langsachse des Rohres (10, 40) zusammenfallt und daß die Stabe (14, 42, 43) einen längs der Längsachse des Rohres (10, 40) verlaufenden Kanal einschließen.

6. Verwendung einer Elektrode nach Anspruch 1 bis S, In einem Verfahren, bei dem als Reaktionsgas Sauerstoff mit einem Druck zwischen etwa 3,85 ata bis 14 ata benutzt wird.

20

7. Verwendung einer Elektrode nach Anspruch 1 bis 6, in einem Verfahren, bei dem ein elektrischer

Strom mit einer Stromstärke von etwa 30 bis 600 Ampere benutzt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für einen Schweißbrenner, Insbesondere zur Verwendung unter Wasser, mit einem metallischen Rohr, dessen äußere Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen Ist, und durch die der Schweißstelle ein Reaktionsgas zufahrbar Ist.

Elektrische Schneid- und Schweißbrenner sind bekannt. In Ihrer herkömmlichen Ausbildung werden sie in 30 der Atmosphäre eingesetzt; abgewandelte Brenner gelangen unter Wasser zum Einsatz beim Bergen gesunkener Schiffe und Bohrplattformen, beim Reparieren von Schiffen sowie beim Bau und der Unterhaltung von Unterwasserbauten.

Derzeit verwendete Unterwuser-Schneldbrenner befriedigen nicht. Insbesondere beim Schneiden von Nichteisenmetallen, rostfreien Stählen und nicht leitenden Substanzen, wie Zement, Beton, Bitumen, Entenmuscheln 35 (Muscheln der Art Clrrlpedla) und anderen Unterwassergewächsen. Die Aufrechterhaltung eines Lichtbogens unter Wasser ist dann unmöglich, wenn das zu schneidende Material nichtleitend Ist. Derzeit bekannte Llchtbogenschneldstäbe oder Elektroden dringen nicht In nichtleitende Materlallen ein und können diese auch nicht zerschneiden. Bekannte Lichtbogen-Sauerstoff-Systeme erfordern eine Energiequelle. Wird die Energiezufuhr p unterbrochen, so erlischt der Bogen, und der Stab brennt nicht von selbst welter. Bekannte Llchtbogen-Sauer-

j| 40 stoff-Systeme sind nicht In der Lage, nichtleitende Materialien zu schneiden.

μ Ein derartiges bekanntes System zum Unterwasserschneiden Ist aus der Zeltschrift »Welding and Metal Fabrl-

■j cation«, Juni 1976, S. 353 bis 357, bekannt. Dort wird eine rohrförmlge Elektrode an ein Werkstück angelegt.

I Durch die Elektrode wird der Schweißstelle Sauerstoff zugeführt. An der Elektrode liegt der Schweißstrom an;

I das zu bearbeitende Werkstück Ist geerdet. Die Elektrode Ist darüber hinaus mit einem Flußmittel umhüllt H 45 sowie mit einem wasserdichten Lack beschichtet.

j| Das Lichtbogen-Sauerstoff-Verfahren zum Schneiden von Metallen basiert auf den gleichen Prinzipien wie das

II Oxyazetylenschnelden. Bei letzterem wird das Metall zunächst mittels einer Oxyazetylenflamme örtlich vorer-1' hltzt. Ist der Glühzustand herbeigeführt, so wird mit hoher Geschwindigkeit Sauerstoff auf die vorerhitzte Stelle j&> geleitet. Der Sauerstoffstrahl bewirkt sowohl ein Oxidieren oder Verbrennen des Kernstücks des vorerhitzten Jf so Teils als auch ein Entfernen der Verbrennungsprodukte. Die Oxyazetylenflamme läßi. die glühende Stelle fortjfj laufend welterschrclten, um so das Einwirken des Sauerstoffstrahls vorzubereiten. Beim Llchtbogen-Sauerstoff- ;<fi Schneiden erfolgt die Vorerhitzung mittels eines elektrischen Lichtbogens, der zwischen dem zu schneidenden Il Material und der Elektrode aufrechterhalten wird. Da die Im Lichtbogen zur Verfügung stehende Wärmeenergie ' τ weitaus größer als die einer Oxyazetylenflamme Ist, erfolgt das Vorerhitzen bei dem Llchtbogen-Sauerstoffverj| 55 fahren praktisch augenblicklich. Deshalb läßt man, sobald der Lichtbogen gebildet Ist, den Hochgeschwindlg-JJ kelts-Sauerstoffstrom auf die vorerhitzte Stelle auftreten, wobei es dann zur gleichen Erscheinung wie beim ?"; Oxyazetylen-Schnelden kommt (siehe oben). Das Fortschreiten der Elektrode längs des beabsichtigten Schnittes μ, unter kontinuierlicher Beibehaltung des elektrischen Lichtbogens erbringt eine ununterbrochene Aufelnanderi° j folge von Vorerhitzung, Oxydation und Entfernung des verbrannten Metalles.

f.! 60 Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Elektrode der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch

■ unter Wasser das Schneiden von Metallen und elektrisch nichtleitenden Materlallen ermöglicht. Die Elektrode

soll hierbei vergleichsweise geringes Gewicht aufweisen und auch In bisherigen Elektrodenhaltern verwendbar sein. Insbesondere soll die zu schaffende Elektrode unter Wasser auch nach Abschalten des Schwclllstromes weiterbrennen und vergleichsweise sehr hohe Lichtbogentemperaturen beibehalten.

65 Diese Aufgabe Ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Im Rohr mehrere elscnmetalllsche Stäbe sowie wenigstens ein Stab aus Aluminium, Magnesium, Titan oder Legierungen dieser Metalle vorgesehen sind.

Es hat sich gezeigt, daß die erflndungsgemälie Elektrode auch unter Wasser nach Unterbrechung des Schweißstromes weiterbrennt und daß hierbei auch ausgezeichnete Schneidergebnisse erzielt werden. Sie weist