Mobile Plasmaquelle jetzt industriereif

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Sicherheitskonzept für industrietaugliche, mobile Plasmaquelle überarbeitet

Für die neu zu gestaltende, industrietaugliche Large-Anlage wurde das Sicherheitskonzept weitreichend überarbeitet. Der Überwachungsumfang wurde hinsichtlich des Personen- wie auch des Maschinenschutzes deutlich erweitert. Weiterhin war erwünscht, möglichst wenige Leitungen zu verlegen und diese mit robusten, industrietauglichen Steckverbindungen zu erstellen. Im Zuge dieser Modifikationen wurde das Bedienkonzept ebenfalls überarbeitet und vereinfacht. Es ist dabei gelungen, alle wesentlichen Funktionen in einer intuitiv bedienbaren Touchpanel-Steuerung zu realisieren.

Der mobile Large besteht aus folgenden kompakten Komponenten:

• Large-Plasmaquelle,

• Steuerschrank inklusive Bedienpanel,

• Stromversorgung und

• Wärmetauscher (optional).

In Bild 2 werden die Komponenten und die erreichte Modularität des entstandenen Gerätes detailliert dargestellt.

Im Inneren besteht die Plasmaquelle aus drei Baugruppen:

• zwei Elektrodenblöcken, welche die Wolframelektroden mit Strom versorgen, kühlen und mit Argonschutzgas spülen,

• dem Neutrodenblock, der die einzelnen galvanisch getrennten Neutroden mechanisch hält, mit Kühlung versorgt und die Permanentmagneten zur Lichtbogenstabilisierung beherbergt, sowie

• dem Plasmagasverteiler, der über strömungsoptimierte Druckstufen und einen Homogenisator verfügt, welche gemeinsam eine gleichmäßige lineare Anströmung des Lichtbogens ermöglichen.

Der Vorteil dieser modularen Bauweise besteht in der Flexibilität der Plasmaquelle. Für die Skalierung des Lichtbogens muss im Wesentlichen nur der Neutrodenblock geändert werden. So sind frei wählbare Lichtbogenlängen in Schritten von circa 5 mm möglich. Derzeit realisiert sind 80 mm, 150 mm, 250 mm und 350 mm. Auch die Wartung der Plasmaquelle wird damit vereinfacht und vor allem beschleunigt. Abgebrannte Elektroden lassen sich schnell wechseln.

Steuerung der Plasmaquelle überwacht alle systemrelevanten Größen

Der Steuerschrank dient der Überwachung, Steuerung und insbesondere der Zündung der Large-Plasmaquelle. Überwacht werden alle systemrelevanten Größen, die für den Schutz des Bedieners und der Anlage nötig sind. Für den unmittelbaren Schutz des Bedieners wurde eine durchgehende Fehlerstrom- und Leitungsbruchüberwachung eingeführt, welche im Versagensfall redundant das gesamte System abschaltet. Manuell ist dies auch über einen ortsveränderlichen Not-Aus-Schalter möglich, der in unmittelbarer Nähe des Bedieners platziert werden kann. Um Schäden am System zu vermeiden, werden alle relevanten Prozessgrößen überwacht:

• Kühlwasser-Temperatur, -Durchflussmenge und -Leitfähigkeit,

• Netzgerät-Spannung, -Strom und -Betriebsstatus,

• Kommunikation zu Wärmetauscher und Netzgerät sowie

• Fehlerstrom innerhalb des Systems.

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