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DE69603673T2 - Lichtbogenplasmabrenner mit Wassereinspritzung-Düsenanordnung - Google Patents

Lichtbogenplasmabrenner mit Wassereinspritzung-Düsenanordnung

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DE69603673T2
DE69603673T2 DE69603673T DE69603673T DE69603673T2 DE 69603673 T2 DE69603673 T2 DE 69603673T2 DE 69603673 T DE69603673 T DE 69603673T DE 69603673 T DE69603673 T DE 69603673T DE 69603673 T2 DE69603673 T2 DE 69603673T2
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Germany
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bore
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nozzle base
longitudinal axis
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Valerian Nemchinsky
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ESAB Group Inc
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Düsen-Baugruppe, die zur Verwendung mit einem Plasmalichtbogenbrenner geeignet ist, der eine verbesserte Düsen-Baugruppe zur Wassereinspritzung aufweist.
  • Plasmalichtbogenbrenner werden gewöhnlich für die Bearbeitung von Metallen eingesetzt, wozu Schneiden, Schweißen, Oberflächenbehandlung, Schmelzen und Glühen gehören. Solche Brenner weisen eine Elektrode auf, die einen Lichtbogen aufrechterhält, der sich im Betriebsmodus mit übertragenem Lichtbogen von der Elektrode aus zum Werkstück erstreckt. Es ist auch üblich, den Lichtbogen mit einem rotierenden Gaswirbel zu umgeben, der den Plasmalichtbogen formt, und bei einigen Brennerkonstruktionen sind das Gas und der Lichtbogen mit einem einen Wirbel ausbildenden Wasserstrahl umhüllt. Die Einspritzung von Wasser dient zum Einschnüren des Plasmastrahls und so zum Erhöhen von dessen Schneidfähigkeit. Das Wasser ist auch hilfreich beim Kühlen der Düsen-Baugruppe und auf diese Weise beim Erhöhen der Lebensdauer der Baugruppe. Solch ein Brenner ist aus der US-A 5,124,525 bekannt.
  • Obwohl die Vorteile des Wassereinspritz-Systems erkannt werden, hat es sich herausgestellt, daß die Einspritzung einer ausreichenden Wassermenge zum richtigen Kühlen der Düsen-Baugruppe den nachteiligen Effekt hat, auch den Plasmastrahl zu kühlen und so dessen Schneidwirksamkeit zu reduzieren. Daher ist bei vorhandenen Brennern das doppelte Ziel des Erreichens einer maximalen Kühlung der Düsen-Baugruppe und der korrekten Einschränkung bzw. Steuerung des Plasma-Strahls ohne ein übermässiges Kühlen des Strahls noch nicht verwirklicht worden.
  • Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Plasmalichtbogenbrenner mit einer verbesserten Düsen- Baugruppe zur Verfügung zu stellen, die wirksam eine maximale Kühlung der Düsen-Baugruppe und eine korrekte Einschnürung des Lichtbogens ohne ein übermäßiges Kühlen des Lichtbogens bewirkt.
  • Inhalt der Erfindung
  • Das oben angegebene und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der hier erläuterten Ausführungsform erreicht, indem eine Düsen-Baugruppe für einen Plasmalichtbogenbrenner zur Verfügung gestellt wird, die ein Düsen-Grundteil aufweist, durch das sich eine Bohrung hindurch erstreckt, die einen Längsachse festlegt und durch die hindurch der Plasmalichtbogen ausgestossen werden kann. Das Düsen-Grundteil weist ferner eine Außenseite auf, die eine ringförmige Außenfläche enthält, die koaxial zur Längsachse verläuft. Ein unteres Düsen-Bauteil ist an der Außenseite des Düsen-Grundteils befestigt und weist eine Ausströmöffnung auf, die mit der Längsachse ausgerichtet und nahe der Bohrung des Düsen-Grundteils angeordnet ist. Das untere Düsen-Bauteil weist auch eine ringförmige Innenfläche auf, die mit Abstand zur Außenfläche des Düsen-Grundteils und koaxial zu dieser angeordnet ist, um einen ringförmigen Durchlaß zwischen diesen zu bilden. Entsprechend der vorliegenden Erfindung bildet der ringförmige Durchlaß mit der Längsachse einen Winkel, der weniger als ungefähr als 30 Grad beträgt. Solch eine Baugruppe ist in Anspruch 1 beansprucht, wobei Ausführungsbeispiele in den Ansprüchen 2-12 beansprucht sind.
  • Der Brenner nach Anspruch 13 weist die Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-12 und ferner eine Elektrode mit einem Ausströmende, das in Längsausrichtung mit dem Düsen-Grundteil und dem unteren Düsen-Bauteil befestigt ist, und Einrichtungen zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens auf, der sich von der Elektrode aus durch die Bohrung und die Ausströmöffnung hindurch zu einem Werkstück erstreckt, das nahe und unter dem unteren Düsen-Bauteil angeordnet ist. Es sind auch Einrichtungen vorgesehen zum Erzeugen einer wirbelförmigen Gasströmung zwischen der Elektrode und dem Düsen-Grundteil, um einen Plasmastrom zu erzeugen, der nach außen durch die Bohrung und die Ausströmöffnung hindurch und zum Werkstück gerichtet ist, und ebenfalls sind Einrichtungen vorgesehen zum Zuführen einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, in den ringförmigen Durchlaß der Düsen-Baugruppe, so daß das Wasser von dort nach außen strömt und den Plasmastrom umhüllt, wenn dieser die Ausströmöffnung durchläuft.
  • Bei einem herkömmlichen Brenner dieses Typs weist die Wassereinspritzdüse einen kegelstumpfförmigen Durchlaß auf, der einen relativ großen Winkel, typischerweise wenigstens ungefähr 45º, in bezug auf die Längsachse des Brenners bildet. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist herausgefunden worden, daß durch eine wesentliche Reduzierung dieses Winkels, so daß er weniger als ungefähr 30º beträgt, die oben angegebenen Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden können. Inbesondere ist herausgefunden worden, daß der kleinere Winkel es zuläßt, daß die Wand des Grundbauteils dünner sein kann, was wiederum ermöglicht, daß die Baugruppe effizienter mit weniger Wasser gekühlt werden kann, und außerdem ist eine geringere Unterkühlung des Plasmalichtbogenstroms vorhanden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind sowohl die ringförmige Außenfläche des Düsen-Grundteils als auch die ringförmige Innenfläche der unteren Düse kegelstumpfförmig, um einen kegelstumpfförmigen Durchlaß mit einer gleichmäßigen Spaltweite längs seiner Länge auszubilden. In einer weiteren Ausführungsform sind die Außen- und die Innenfläche im wesentlichen zylindrisch, um einen im wesentlichen zylindrischen Durchlaß zu bilden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Einige der Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind dargelegt worden, andere werden im Verlaufe der Beschreibung und unter Berücksichtigung der beiliegenden Zeichnungen deutlich werden.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 - eine geschnitte Teil-Seitenansicht des unteren Abschnitts eines Plasmalichtbogenbrenners, der die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert;
  • Fig. 2 - eine vergrößerte Teil-Querschnittsansicht der Düsen-Baugruppe des in Fig. 1 gezeigten Brenners;
  • Fig. 3 - eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die vorbekannte Konstruktion dargestellt ist, und
  • Fig. 4 - eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Düsen-Baugruppe der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird nun auf die Figuren und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine erste Ausführungsform eines Plasmalichtbogenbrenners 10 offenbahrt ist, der die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Der Plasmalichtbogenbrenner 10 weist eine Düsen-Baugruppe 12 und eine Rohrelektrode 14 auf, die eine Längsachse festlegt. Die Elektrode 14 ist vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt, und sie ist zusammengesetzt aus einem oberen Rohrteil 15 und einem unteren Teil oder Halter 16, der durch eine Schraubverbindung mit dem oberen Teil 15 verbunden ist. Der Halter 16 ist ebenfalls eine Rohrkonstruktion, und er weist eine querverlaufende Endwand 18 auf, die das vordere Ende des Halters 16 verschließt und die eine äußere Vorderseite bildet. Ein Emissionseinsatz 20 ist in einem Hohlraum in der querverlaufenden Endwand 18 montiert und koaxial längs der Längsachse des Brenners angeordnet. Eine relativ nichtemittierende Hülse 21 kann koaxial um den Einsatz 20 herum positioniert sein, wie es üblich ist.
  • In der dargestellten Ausführungsform, wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Elektrode 14 in einem Plasmalichtbogenbrenner-Körper 22 befestigt, der Gas- und Flüssigkeitsdurchlässe 24 und 26 aufweist. Der Brennerkörper 22 ist von einem äußeren isolierenden Gehäuse-Bauteil 28 umgeben.
  • Ein Rohr 30 ist innerhalb der zentralen Bohrung des oberen Rohrteils 15 aufgehängt, um ein flüssiges Medium, wie z. B. Wasser, durch das Innere der Elektrodenstruktur zirkulieren zu lassen. Das Rohr 30 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung ist, um einen Zwischenraum 32 für das Wasser zu bilden, damit dieses beim Ausströmen bzw. Entladen aus dem Rohr 30 fließt. Das Wasser fließt von einer (nicht dargestellten) Quelle durch das Rohr 30 und zurück durch den Zwischenraum 32 zu einer Öffnung des Brennerkörpers und zu einem (nicht dargestellten) Ablaufschlauch.
  • Der Gasdurchlaß 24 leitet Gas aus einer geeigneten (nicht dargestellten) Quelle durch ein herkömmliches Gasablenkelement 34 aus einem geeigneten Hochtemperatur-Keramikmaterial in eine Gassammelkammer 35 über mehrere radiale Einlaßlöcher 36 in der Wand des Ablenkelementes 34. Die Einlaßlöcher 36 sind so angeordnet, daß sie das Gas in die Sammelkammer 35 in einer wirbelnden Weise bzw. zur Ausbildung eines Wirbels, wie sie wohlbekannt ist, eintreten lassen.
  • Die Düsen-Baugruppe 12 ist nahe und unterhalb der Ausström- Endwand 18 der Elektrode befestigt, und sie weist ein Düsen- Grundteil 40 und ein unteres Düsen-Bauteil 42 auf. Das Düsen- Grundteil 40 ist vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet, und es wird von einer Bohrung 44 durchlaufen, die mit der Längsachse ausgerichtet ist und durch die das Plasma ausgestoßen wird. Das Düsen-Grundteil 40 weist ferner eine Außenseite auf, die eine kegelstumpfförmige Aussenfläche 46, die zur Längsachse hin konisch zuläuft und zu dieser koaxial ist, und eine äußere Befestigungsschulter 47 enthält, die in Längsrichtung oberhalb der kegelstumpfförmigen Außenfläche 46 positioniert ist. Das Düsen-Grundteil 40 weist auch eine kegelstumpfförmige Innenfläche 48 auf, die zur Längsachse hin konisch zuläuft und zu dieser koaxial ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bohrung 44 einen ersten Bohrungsabschnitt 44a, der der Elektrode am nächsten angeordnet ist, und einen zweiten Bohrungsabschnitt 44b auf, der das Austrittsende der Bohrung bildet und einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Durchmesser des ersten Bohrungsabschnitts 44a ist.
  • Das untere Düsen-Bauteil 42, das ebenfalls aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet sein kann, ist an der Außenseite des Düsen-Grundteils befestigt und weist eine Ausströmöffnung 50 auf, die mit der Längsachse ausgerichtet ist und nahe der Bohrung 44 des Düsen-Grundteils angeordnet ist. Das untere Düsen-Bauteil 42 weist ferner eine kegelstumpfförmige Innenfläche 52 auf, die zur kegelstumpfförmigen Oberfläche 46 des Düsen-Grundteils mit Abstand und koaxial angeordnet ist, um dazwischen einen kegelstumpfförmigen Durchlaß 53 zu bilden. Das untere Düsen-Bauteil 42 weist auch einen ringförmigen Bund 54 auf, der auf der Befestigungsschulter 47 des Düsen-Grundteils eng anliegend sitzt, um eine ringförmige offene Kammer 56 zwischen dem Düsen-Grundteil und dem unteren Düsen-Bauteil zu bilden, die mit dem kegelstumpfförmigen Durchlaß 53 in Verbindung steht. Entsprechend der vorliegenden Erfindung bildet der kegelstumpfförmige Durchlaß 53 auch einen Winkel β mit der Längsachse, der kleiner als ungefähr 30 Grad ist.
  • Eine Mehrzahl radialer Kanäle 58 verläuft durch den ringförmigen Bund 54 des unteren Düsen-Bauteils und steht mit der ringförmigen offenen Kammer 56 in Verbindung. Ein Wasserdurchflußweg wird durch das Gehäuse-Bauteil 28 definiert und erstreckt sich von dem Wasser-Zuführungsdurchlaß 26 zu dem den ringförmigen Hund 54 umgebenden Bereich, so daß das Wasser durch die Kanäle 58 hindurch und auf diese Weise in den kegelstumpfförmigen Durchlaß 53 hinein und durch diesen hindurch fließt. Die Kanäle 58 in dem ringförmigen Bund 54 können tangential geneigt sein, um eine Wirbel- bzw. Rotations bewegung dem Wasser zu erteilen, wenn es in den kegelstumpfförmigen Durchlaß 53 eintritt.
  • Auch bilden in dem Fall der vorliegenden Erfindung das Düsen- Grundteil 40 und das untere Düsen-Bauteil 42 jeweils eine untere Endstirnseite aus, und die Endstirnseite des unteren Düsen-Bauteils befindet sich in Längsrichtung einen Abstand G von weniger als ungefähr 1,27 mm (0,05 inch) unter der Endstirn des Grundbauteils. Die Bohrung 44 des Grundbauteils weist einen Durchmesser zwischen ungefähr 1,52 mm (0,06 inch) und 4,06 mm (0,16 inch) an dem zweiten Bohrungsabschnitt 44b, und die Ausströmöffnung 50 in dem unteren Düsen-Bauteil weist einen Durchmesser zwischen ungefähr 2,54 mm (0,10 inch) und 5,59 mm (0,22 inch) auf.
  • Ein keramischer Isolator, der allgemein mit 60 bezeichnet ist, ist auf dem unteren Düsen-Bauteil 42 befestigt und erstreckt sich im wesentlichen längs der Außenfläche des unteren Düsen-Bauteils. Der keramische Isolator 60 hilft, eine Doppel-Lichtbogenbildung zu verhindern, und isoliert das untere Düsen-Bauteil 42 gegen Wärme und Plasma, die während des Brennerbetriebs erzeugt werden. Der keramische Isolator 60 kann auf die Aussenfläche des unteren Düsen-Bauteils 42 aufgeklebt seien, und ein O-Ring 62 ist zur Erzeugung einer Dichtung zwischen dem keramischen Isolator und dem unteren Düsen-Bauteil angeordnet.
  • Das äußere Gehäuse-Bauteil 28 des Brenners weist eine Lippe 64 an seinem vorderen Ende auf, die mit einer Ringschulter des Isolators 60 in Eingriff steht, wodurch das untere Düsen- Bauteil und das Düsen-Grundteil in ihrer Lage nahe der Elektrode 14 gesichert sind.
  • Eine (nicht dargestellte) Stromquelle ist mit der Brennerelektrode 14 in einer Reihenschaltung mit einem Metallwerkstück W verbunden, das üblicherweise geerdet ist. Im Betrieb wird ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem Emissionseinsatz des Brenners 10 erzeugt, wobei sich der Lichtbogen durch die Bohrung 44 und die Ausströmöffnung 50 hindurch zu einem Werkstück W erstreckt, das nahe und unter dem unteren Düsen- Bauteil angeordnet ist. Der Plasmalichtbogen wird in herkömmlicher Weise gezündet, indem ein Pilot-Lichtbogen zwischen der Elektrode 14 und der Düsen-Baugruppe 12 momentan errichtet wird. Der Lichtbogen wird dann auf das Werkstück übertragen und durch die Lichtbogen-Einschnürungsbohrung 44 und die Öffnung 50 hindurch ausgestossen. Der Wirbelgasstrom, der zwischen der Elektrode und der Innenfläche 48 des Düsen- Grundteils gebildet ist, umgibt den Lichtbogen und bildet einen Plasmastrahl, und der rotierende, aus dem Durchlaß 53 austretende Wasserwirbel umhüllt den Plasmastrahl, wenn er die Öffnung durchläuft.
  • Die Fig. 2 und 3 vergleichen die vorliegende Erfindung mit der vorbekannten Konstruktion. Wie in Fig. 3 dargestellt, bildet der kegelstumpfförmige Wasserdurchlaß 53' der aus dem Stand der Technik bekannten Brenner des Typs mit Wassereinspritzung einen Winkel β' von ungefähr 45º mit der Längsachse. Weitere Informationen bezüglich eines vorbekannten Brenners diesen Typs kann in den US-Patenten Nrn. 5,023,425 und 5,124,525 gefunden werden, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hier ausdrücklich eingeschlossen bzw. eingefügt werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung und wie in Fig. 2 dargestellt ist der Winkel β kleiner als ungefähr 30º. Wie oben angegeben, ist herausgefunden worden, daß bei dem kleineren Winkel der vorliegenden Erfindung festgestellt worden ist, daß er eine dünnere Wand des Düsen-Grundteils 40 ermöglicht, was ein effizienteres Kühlen der Düsen-Baugruppe fördert ohne ein übermäßiges Kühlen des Plasmalichtbogenstroms mit der zugehörigen Reduktion bei dessen Schneideffektivität.
  • Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Düsen-Baugruppe, die die vorliegende Erfindung verkörpert, wobei entsprechende Komponenten mit dem selben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform, mit einem Index "a", bezeichnet sind. Insbesondere weist die zweite Ausführungsform ein Düsen-Grundteil 40a, ein unteres Düsen-Bauteil 42a und einen keramischen Isolator 60a auf. Das Düsen-Grundteil 40a weist eine Außenseite auf, die eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 46a enthält, die koaxial zur Längsachse ist. Das untere Düsen-Bauteil 42a weist eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche 52a auf, die sich gemeinsam mit der Ausströmöffnung 50a des unteren Düsen-Bauteils erstreckt. Die Fläche 52a verläuft ebenfalls mit Abstand und koaxial zur Außenfläche 46a, um dazwischen einen wesentlichen zylindrischen Durchlaß 53a zu bilden, der mit der Ausströmöffnung 50 a des unteren Düsen-Bauteils in Verbindung steht. Auf diese Weise verläßt in dieser Ausführungsform das Wasser den Durchlaß 53a in Form eines ringförmigen Rohrs, das im wesentlichen parallel zur Längsachse verläuft. Der Durchlaß 53a kann jedoch etwas kegelstumpfförmig sein, um einen Winkel mit der Längsachse zwischen ungefähr 0 und 10º zu bilden.
  • In einem spezifischen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein 350A-Brenner vorgesehen, und das Düsen-Grundteil 40 des Brenners weist einen Bohrungsdurchmesser von ungefähr 3,048 mm (0,12 inch) an seinem unteren Ende auf. Die Ausströmöffnung 50 des unteren Düsen-Bauteils des Brenners weist einen Durchmesser von ungefähr 4,572 mm (0,18 inch) auf, und der Längsspalt G zwischen der Endstirnseite des unteren Düsen- Bauteils und der Endstirnseite des Düsen-Grundteils beträgt ungefähr 0,46 mm (0,018 inch). Der Wasserdurchlaß 53 bildet einen Winkel von ungefähr 0º in bezug auf die Längsachse, und die einander gegenüberliegenden Flächen 46, 52 sind um einen Abstand von ungefähr 0,33 mm (0,013 inch) gleichmäßig längs der Länge des Durchlaßes von einander getrennt. Im Betrieb beträgt die Wasserströmungsrate ungefähr 1,893 l bis 2,273 l (1/2 Gallone) pro Minute.
  • In den Figuren und in der Beschreibung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargelegt worden, und obwohl spezifische Ausdrücke verwendet werden, werden diese nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht zur Beschränkung verwendet.

Claims (13)

1. Düsen-Baugruppe zur Verwendung mit einem Plasmalichtbogenbrenner, mit:
einem Düsen-Grundteil (40), durch das sich eine Bohrung (44) hindurcherstreckt, die eine Längsachse festlegt und durch die hindurch Plasma ausgestoßen werden kann, wobei das Düsen-Grundteil (40) ferner eine Außenseite aufweist, die eine ringförmige Außenfläche (46) enthält, die koaxial zur Längsachse verläuft, und mit
einem unteren Düsen-Bauteil (42), das an der Außenseite des Düsen-Grundteils (40) befestigt ist und eine Ausströmöffnung (50) aufweist, die mit der Längsachse ausgerichtet und nahe der Bohrung (44) des Düsen-Grundteils (40) angeordnet ist, und ferner eine ringförmige Innenfläche (52) aufweist, die mit Abstand zur Außenfläche (46) des Düsen-Grundteils (40) und koaxial zu dieser angeordnet ist, um einen ringförmigen Durchlaß (53) zwischen diesen zu bilden, der mit der Ausströmöffnung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (53) mit der Längsachse einen Winkel bildet, der weniger als ungefähr 30 Grad beträgt.
2. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der ringförmige Durchlaß (53) kegelstumpfförmig ist und eine im wesentlichen gleichmäßige Spaltweite längs seiner Länge aufweist.
3. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der ringförmige Durchlaß (53) im wesentlichen zylindrisch ist.
4. Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Düsen-Grundteil (40) und das untere Düsen- Bauteil (42) jeweils eine untere Endstirnseite bilden, und bei der die Endstirnseite des unteren Düsen-Bauteils (42) in Längsrichtung unter der Endstirnseite des Düsen-Grundteils (40) liegt.
5. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 4, bei der der Abstand weniger als ungefähr 1,27 mm (0,05 Inch) beträgt.
6. Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bohrung des Düsen-Grundteils (40) einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Ausströmöffnung in dem unteren Düsen-Bauteil (42) ist.
7. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 6, bei der die Bohrung des Düsen-Grundteils (40) einen Durchmesser aufweist, der zwischen ungefähr 1,524 mm und 4,064 mm (0,06 und 0,16 Inch) liegt, und bei der die Ausströmöffnung in dem unteren Düsen-Bauteil (42) einen Durchmesser aufweist, der zwischen ungefähr 2,54 mm und 5,588 mm (0,10 und 0,22 Inch) liegt.
8. Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem keramischen Isolator (60), der an der Seite des unteren Düsen-Bauteils (42) befestigt ist, die von dessen Innenfläche abgewandt ist.
9. Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Düsen-Grundteil (40) eine kegelstumpfförmige Innenfläche (48) aufweist, die zur Längsachse hin konisch zuläuft und zu dieser koaxial ist.
10. Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenseite des Düsen-Grundteils (40) ferner eine äußere, ringförmige Befestigungsschulter (47) aufweist, die in Längsrichtung oberhalb seiner Außenfläche (46) angeordnet ist, und bei der das untere Düsen-Bauteil (42) einen ringförmigen Bund (54) aufweist, der auf der Befestigungsschulter (47) eng anliegend angebracht ist, um eine offene Ringkammer (56) zwischen dem Düsen-Grundteil (40) und dem unteren Düsen-Bauteil (42) zu bilden, die mit dem Durchlaß (53) in Verbindung steht.
11. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 10, ferner mit wenigstens einem radialen Kanal (58), der den ringförmigen Bund (54) durchläuft und mit der offenen Ringkammer (56) in Verbindung steht.
12. Düsen-Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der ringförmige Durchlaß (53) einen Winkel mit der Längsachse zwischen ungefähr 0 und 10º bildet.
13. Plasmalichtbogenbrenner mit einer Düsen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer Elektrode (14), die in das Düsen-Grundteil (40) eingepaßt ist und ein Ausströmende nahe der Bohrung (44) des Düsen-Grundteils (40) aufweist, wobei die Längsachse der Elektrode (14) mit der Bohrung (44) ausgerichtet ist, ferner mit
Einrichtungen zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens, der sich von der Elektrode (14) aus durch die Bohrung und die Ausströmöffnung (50) hindurch zu einem Werkstück erstreckt, das nahe und unter dem unteren Düsen-Bauteil (42) angeordnet ist,
Einrichtungen (24, 36, 35) zum Erzeugen einer wirbelförmigen Gasströmung zwischen der Elektrode (14) und dem Düsen- Grundteil (40), um einen Plasmastrom zu erzeugen, der nach außen durch die Bohrung und die Ausströmöffnung (50) hindurch und zum Werkstück gerichtet ist, und
Einrichtungen (26) zum Zuführen einer Flüssigkeit in den Durchlaß (53), so daß die Flüssigkeit von dort nach außen strömt und den Plasmastrom umhüllt, wenn er die Ausströmöffnung (50) durchläuft.
DE69603673T 1995-06-05 1996-04-24 Lichtbogenplasmabrenner mit Wassereinspritzung-Düsenanordnung Expired - Fee Related DE69603673T2 (de)

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