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Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasmabrenner gemäss dem Oberbegriff des Anspruches l.
Bei bekannten derartigen Plasmabrennern (SU 621791. 755. 01 1976) erstrecken sich die weiteren Kanäle lediglich im Bereich des Austrittskanals und werden daher ebenfalls vcm meist 1m Bereich des Überganges von der Kammer zum Austrittskanal er- zeugten Plasma durchströmt. Es tritt somit auch aus den weiteren Kanälen heisses-Plasma aus. Damit ist es mit solchen Brennern auch nicht möglich den durch den Brenner bedingten heissen Punkt am Werkstück durch ein Schutzgas gegen den Zutritt von Luft zu schützen.
Bei solchen Plasmabrennern ist daher eine sehr intensive Kühlung ihres Mündungsbereiches erforderlich und sie weisen eine nur sehr bescheidene Lebensdauer auf und erfordern eines sehr aufwendige Wartung.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Plasmabrenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch eine hohe Standzeit auszeichnet und der auch die Möglichkeit bietet auf einfache Weise den heissen Punkt eines Werkstückes gegen den Zutritt von Luft zu schützen.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Plasmabrenner der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass durch die weiteren, den Austrittskanal umgebenden Kanäle weitgehend kaltes Plasmagas aus der Stirnseite des Plasmabrenners austritt und das aus dem Austrittskanal austretende Plasma umgibt.
Dadurch wird nicht nur der Zutritt von Luft zum durch das Plasma am Werkstück erzeugten heissen Punkt vermieden sondern auch eine Aufweitung des austretenden Plasmastrahles vermine- den, wie sie beim Austritt eines Plasmastrahles in die umge-
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bende weitgehend ruhige Luft zu beobachten ist. Dadurch kann die Hitze in erwünschter Weise auf einen kleineren Punkt konzentriert werden, wodurch unnötige thermische Belastungen des Werkstückes vermieden werden und ausserdem mit einer geringeren Leistung des Brenners das Auslangen gefunden wird, wodurch Energie eingespart werden kann.
Ausserdem wirkt das über die weiteren Kanäle geführte Plasmagas gleichzeitig als Kühlung, wodurch die Belastung des Brenners entsprechend sinkt und der Verschleiss desselben reduziert wird. Damit ergibt sich aber auch eine entsprechend lange Standzeit des Brenners.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird erreicht, dass das aus den weiteren Kanälen ausströmende kalte Plasmagas den Plasmastrahl ausserhalb des Austrittskanals des Brenners besonders gut zusammenhält, bzw. einschnürt. Da die Elektrode zumindest bis zur Mündung des Austrittskanals reicht, kann eine Berührung des Plasmas mit der Wand des Austrittskanals vermie- den werden, wenn die Elektrode und das Werkstück an die Pole einer Gleichstromquelle angeschlossen werden. Dadurch kann der Verschleiss des Brenners auch bei einer höheren Strombelastung, z. B. mit 1000A, sehr gering gehalten werden.
Ausserdem kann auch in vielen Fällen, z. B. wenn im Impulsbetrieb gearbeitet wird, wie dies z. B. bei Überkopf-Schweissungen oder bei manchen Stahlsorten erforderlich ist, auf eine bei herkömmmlichen Schweissbrennern auch in solchen Fällen unbedingt erforderliche Wasserkühlung des Schweissbrenners verzichtet werden und mit der Kühlung durch das in die Kammer einströmende und durch die weiteren Kanäle strömende kalte Plasmagas des Auslangen gefunden werden.
Aber auch bei einem Betrieb des erfindungsgemässen Schweiss- brenners mit Flow-Plasma, d. h. mit kontinuierlich strömendem Plasma, ist die thermische Belastung, verglichen mit jener herkömmlicher Schweissbrenner, wesentlich geringer, sodass auch der Aufwand für die Wasserkühlung drastisch reduziert und daher auch die Schweissbrenner selbst wesentlich kleiner gebaut werden können. Dadurch kann mit den erfindungsgemässen Schweiss- brennern auch an Stellen gearbeitet werden, die für die herkömmlichen Plasma-Schweissbrenner, aufgrund deren durch die Kühlung bedingten Grösse unzugänglich waren.
Das aus der Mündung des Austrittskanals ausströmende Plasma sorgt aufgrund der kegeligen Gestalt des Austrittskanals und durch den durch die weiteren Kanäle bedingten Mantel aus
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kaltem Plasmagas, der eine Abbremsung des Plasmastrahles an dessen Aussenseite durch die umgebende Luft vermeidet, für eine sehr gute Einschnürung des Plasmas und damit für eine nur sehr geringe Grösse des auf den Werkstücken erzeugten Brenn lecks. Damit wird die Gefahr eines Verzugs des Werkstückes wesentlich herabgesetzt.
Durch die Vermeidung einer Aufweitung des Plasmastrahls, wie sie bei den bisherigen Schweissbrennern aufgetreten ist, kann auch, insbesondere wenn durch eine entsprechende Schaltung der Stromquelle eine Berührung des Plasmas mit der Wand des Austrittskanals vermieden wird, mit wesentlich höheren Schweissgeschwindigkeiten von 300mm/sec und mehr gearbeitet werden, ohne, dass es zu einem Sprlngen des Plasmas am Merk- stück kommt. Dabei kann auch eine stechende Arbeitslage des erfindungsgemässen Schweissbrenners vorgesehen sein.
Ausserdem ist bei der. erfindungsgemässen Schweissbrennern der Abstand zwischen der Mündung des Austrittskanals und den Werkstücken, der bei den bekannten Brennern sehr genau auf meist 2, 5mm bis 3mm eingestellt werden musste, unkritisch und kann auch zwischen z. B. 2mm und 6mm schwanken. Dadurch kann auch der Aufwand bei Zurichten und Einrichten der zu schweissenden Werkstücke wesentlich vermindert werden.
Aufgrund der zumindest bis zur Mündung des Austrittskanals oder aus diesem vorragenden Elektrode kommt es zur Bildung von Plasma erst ausserhalb des Schweissbrenners und nicht, wie dies bei den herkömmlichen Schweissbrenner der Fall ist bereits innerhalb desselben. Zur Bildung von Plasma kommt es aufgrund der Temperatur des sich zwischen der Elektrode und den Werkstücken ausbildenden Lichtbogens, dessen Temperatur einen Übergang des Plasmagases vom molekularen Zustand in den atomaren Zustand bewirkt, wobei sich das atomare Gas an der kalten Werkstückoberseite wieder zu molekularem Gas rekombiniert.
Durch die Merkmale des Anspruches 3 und 4 lässt sich eine besonders weitgehende Einschnürung des Plasmastrahles und damit ein sehr kleiner Heisser Punkt am Werkstück erzielen. Dadurch wird eine hohe Energiedichte in diesem Punkt am Werkstück sichergestellt, wodurch sehr hohe Schweissgeschwindigkeiten mit relativ kleinem Energieverbrauch ermöglicht werden, wobei eine relativ grosse Tiefe der Schweissnaht sichergestellt ist. Dabei ist trotzdem ein abrupter Übergang in der Struktur des Gefüges des Werkstoffes im Bereich einer Schweissnaht ver-
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mieden, wie er bei Laserschweissungen zu beobachten ist : und eine sehr hohe Festigkeit der Schweissnaht sichergestellt.
Ausserdem ergibt sich durch die geringe Abmessung des heissen Punktes auch der Vorteil, dass, insbesondere bei Schweissungen dünner Bleche, ein Verzug der Werkstücke weitgehend vermieden wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläu- tert. Dabei zeigen : Fig. l einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Plasmabrenner,
Fig. 2 und 3 Details des Plasmabrenners nach der Fig. 1
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Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Plasmabrenners.
Beim Plasma-Schweissbrenner 11'ist ein Halteteil 18'einer Elektrode 19'durch eine Spannzange gebildet, die aus einem elektrisch gut leitenden Material hergestellt ist. Diese Spannzange ist in üblicher Weise in einem Aufnehmer 44 gehalten, der in einen Kontaktteil 45 eingeschraubt ist.
Dieser Kontaktteil 45 ist mit einer Kühlmittelkammer 46 versehen, die über einen radialen Kanal 47 mit einer Anschluss- öffnung 48 verbunden ist. Dabei fluchtet diese Anschlussöff- nung 48 bei in einem nicht dargestellten Halter montiertem Plasma-Schweissbrenner 11'mit Kontaktstiften.
Zum Spannen und Lösen der Spannzange 18'ist eine Spannmutter 49 vorgesehen, die über zwei Dichtungen 50 an der oberen Stirnfläche der Aufnahme 44 abgestützt ist, wodurch ein Austritt von Kühlflüssigkeit vermieden wird, wobei die Aufnahme 44 zur Abdichtung der Kühlmittelkammer 46 ebenfalls über eine Dichtung 51 an dem Kontaktteil 45 abgestützt ist.
Zur weiteren Abdichtung der Kühlmittelkammer des Kontakttelles 45 ist ein O-Ring 52 vorgesehen, der in einer Nut einer Bohrung 53 eingesetzt ist, die von der Aufnahme 44 durchsetzt ist.
Zur Sicherung der Lage des Anschlages 91, der mittels eines in den stirnseitigen Schlitz 93 eingesetzten Schraubendrehers einstellbar ist, ist eine Kontramutter 92 vorgesehen, die gleichzeitig für eine drehfeste Verbindung zwischen dem Anschlag 91, an dem die Elektrode 19'anliegt, und der Spannmutter 49 sorgt..
Durch den Anschlag 91 ist sichergestellt, dass beim Spanner. der Spannzange die Elektrode 19'von der Spannzange 18'nicht
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mehr gegenüber einem für verschiedene Anwendungen als Anode verwendbaren Mündungsteil 15'axial bewegt werden kann, da die Spannmutter 49 an der Stirnfläche des Kontaktteiles 45 anliegt und der Mündungsteil 15 gegenüber dieser festgelegt ist.
Der Kontaktteil 45, der zur Kontaktierung der Elek- trode 19'dient, liegt unter Zwischenlage einer Dichtung 54 auf einem Zwischenteil 55, der aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B. Keramik, hergestellt ist. Dieser Zwischenteil 55 bestimmt die Kammer 27'die über einen radialen Kanal 56 mit einer Anschlussöffnung 57 verbunden ist.
Dabei sind die radialen Kanäle 47 und 56 mit umlaufenden Nuten 58 versehen, in denen C-Ringe 59 angeordnet sind. Diese dienen zur Abdichtung des in diese Kanäle eingreifenden nicht dargestellten Kontaktstiftes bzw. einer Gaszuführleitung 3' zur Zufuhr eines Plasmagases, z. B. Argon, Helium, Wasserstoff
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In der Kammer 27'ist ein Verteilring 59'angeordnet, der mit über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen 60 versehen ist, deren Durchmesser sich in beiden Drehrichtungen mit grösser werdendem Winkel zu dem radialen Kanal 56 vergrössert. Dabei bildet eine axiale Bohrung des Verteilringes 159 eine Kammer 96, die von der Elektrode 19'durchsetzt ist. Dabei verbleibt zwischen der Innenwand des Zwischenteiles 55 und dem Verce1lrlng 59 ein Ringraum 61, in den über einen Einlass- kanal 48'Gas einbringbar ist.
Der Zwischenteil 55 ist über eine Dichtung 62 auf einem weiteren Kontaktteil 63 abgestützt, der zur Kontaktierung des Mündungsteiles 15'dient, wenn dieser als Anode verwendet wird, z. B. wenn der Plasmabrenner zum Öberflächenhärten verwendet wird. In diesen weiteren Kontaktteil 63 ist eine Spannhülse 64 in ein Innengewinde 65 eingeschraubt, wobei eine Dichtung 66 zwischen dem Kontaktteil 63 und der Stirnfläche der Spannhülse 64 zwischengelegt ist.
Die Spannhülse 64 weist im Bereich ihres einen Endes eine konische Anlagefläche 67 auf, an der eine gegengleiche kegelige Mantelfläche 68 eines Kopfes 69 eines Mündungsteiles 15' anliegt, die ebenso wie die Spannhülse 64 und der weitere Kontaktteil 63 aus einem elektrisch gut leitenden Material hergestellt ist.
Der Mündungsteil 15' liegt mit seinem vom Kopf 69 abgekehrten Ende mit einem weiteren Kopf 70 auf, der unter Zwischenlage einer Dichtung 71 an einer Schulter des weiteren
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Kontaktteiles 63 anliegt. Dabei durchsetzt der Mündungsteil 15' eine Kühlmittelkammer 46 des weiteren Kontakttei- les 63.
Der Mündungsteil 15' ist in axialer Richtung durchbohrt, wobei in diese Bohrung 72 eine Hülse 73, die aus einem elek- trisch isolierenden Material, z. B. Keramik, hergestellt und von der Elektrode 19'durchsetzt ist. Dabei verbleibt zwischen der Innenwand der Hülse 73 und der Elektrode 19 ein Ringraum der als Gaskanal 97 für das in die Kammer 96 eingeleitete Plasmagas, z. B. Argon, Helium, Wasserstoff usw. dient.
Welters ist in der Bohrung 72 im der Mündung des Mündungs- teiles 15'nahen Bereich eine Zentrierhülse 74 eingesetzt, die in der Fig. 3 näher dargestellt ist und deren an Führungsrip- pen 89 vorgesehenen Führungsflächen 75 an der Mantelfläche der Elektrode 19'anliegen.
Der Mündungsteil 15'weist, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist radial abstehende Leitrippen 76 auf, die sich, von dem einen sechseckigen Querschnitt aufweisenden Mündungsteil 15' bis zur Innenwand der Spannhülse 64 erstrecken und senkrecht zur Achse des radialen Kanals 47 stehen. Dabei erstrecken sich die Leitrippen 76 vom Kopf 70 weg gegen den Kopf 69 des Mündungsteiles 15', wobei Jedoch zwischen dem Kopf 69 und den Leitrippen 76 ein Strömungsweg 77 verbleibt.
Dadurch wird die Kühlmittelkammer 46, die einerseits vom weiteren Kontaktteil 63 und der Spannhülse 64 begrenzt wird, durch die Leitrippen 76 unterteilt.
Die beiden Kühlmittelkammern 46 des Kontaktteiles 45 und des weiteren Kontaktteiles 63 sind über einen Überströmkanal 70 miteinander verbunden.
Dieser Überströmkanal 78 setzt sich im wesentlichen aus axialen Bohrungen 79 in dem Kontaktteil 45, bzw. dem weiteren Kontaktteil 63 und radialen, zu den radialen Kanälen 47 koaxialen Bohrungen 80 zusammen, die in die axialen Bohrungen 79 münden. Dabei ist der Zwischenteil 55 mit einer mit den axialen Bohrungen 79 fluchtenden Bohrung 81 versehen.
Dabei sind im Bereich der Bohrung 81 des Zwischenteils 55 Dichtungen 82 vorgesehen.
Die beiden Kontaktteile 45 und 63 sind von Ringen 84 aus einem elektrisch isolierten Material umgeben, bzw. diese sitzen auf Kragen. 85 auf.
Wie aus der Fig. l ersichtlich, verläuft im Mündungsbereich 198 des Mündungsteiles 15'die Innenwand 99 der Kam-
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mer 27'im wesentlichen kegelig. Desgleichen verläuft auch der Endbereich der Elektrode 19'kregelig, wobei jedoch die Ke- gelwinkel unterschiedlich sind und die Innenwand 99 der Kam- me- 27' eine grösseren Kegelwinkel aufweist. Dadurch ergibt sich in diesem Bereich eine kegelige Gestalt des Gaskanals 97.
Die Kammer 27'geht im Bereich einer umlaufenden Kante 100 in einen Austrittskanal 101 über, wobei die Erzeugenden der Innenwand 99 der Kammer 27'und der Wand des Austrittskanals 101 einen erhabenen Winkel in Bezug auf diese Kante 100 einschliessen. Diese umlaufende Kante 100 bildet in Verbindung mit dem kegeligen Endbereich der Elektrode 19'eine Engstalle, an der ein Lichtbogen zur Erzeugung eines Plasmas gezündet wird, wenn ausser der Elektrode 19'auch der Mündungsteil 15' über den Kontaktteil 63 an Spannung gelegt wird.
Im Mündungsbereich 198 sind weiters Kanäle 102 vorgesehen, die in Umfangsrichtung des Austrittskanals 101 regelmässig verteilt um diesen angeordnet sind. Diese Kanäle 102 führen aus dem untersten Bereich der Kammer 27'weg und münden an der Stirnseite 103 des Plasmabrenners 11', wobei die Achsen der Kanäle 102 durch Erzeugende einer Kegelfläche gebildet sind.
Beim Zünden eines Lichtbogens im Bereich de umlaufenden Kante 100 ist daher dieser Bereich durch das lm wesentlichen kalte Plasmagas aus der Kammer 27', das die Kanäle 102 durchströmt sehr gut gekühlt.
Die Spitze der Elektrode 19', die an ihren freien Ende vorzugsweise abgeflacht ist, ragt aus der freien Stirnseite 103 des Mündungsteiles 15'vor.
Die Elektrode 19'ist an ihren beiden Enden kegelig ausgebildet.
Die beiden Kontaktteile 45 und 63 und der Zwischenteil 55 sind mittels nicht dargestellter Schrauben miteinander verbunden und stellen Verbindungsteile dar, durch die ein modularer Aufbau des Plasma-Schweissbrenners 11'sichergestellt ist.
Dabei umfasst dieser Modul nicht bloss den als Elektrode schaltbaren Mündungsteil sondern auch die nicht verzehrende Elektrode 19'samt deren Halteteil 18', wodurch der gesamte Plasmaerzeuger als ein Bauteil ausgetauscht werden kann.
Beim Betrieb wird Gas, z. B. Helium, Argon, Wasserstoff od. dgl. in die Kammer 27'eingeblasen und ein Lichtbogen zwischen der Elektrode 19'und dem ebenfalls als Elektrode geschaltten Mündungsteil 15'die beide mit einer nicht dargestellten Gleichstromquelle in Verbindung stehen, gezündet. In Verb n-
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dung mit dem aus einer am Ende des Gaskanals 97 durch die umlaufende Kante 100 und die Elektrode 19'gebildeten Ringspalt austretenden Plasmagas und dem in diesem Bereich gezündeten Lichtbogen bildet sich ein Plasmastrahl aus, der über den Austrittskanal 101 austritt und mit dem zwei Werkstücke verschweiss werden können oder auch eine Oberflächenhärtung einens Werkstückes durchgeführt werden kann.
Da das Plasmagas aus dem Austrittskanal 97 in Form eines Kegelmantel austritt wirkt dieser kegelmantelförmige Gasstrah : einschnüren auf das Plasma und führt dieses, wodurch auf dem Werkstück 83 nur ein kleiner Brennfleck entsteht und daher die thermische Belastung der unmittelbaren Umgebung der herzustel- : enden Schweissnaht gering bleibt. Zu diesem Effekt tragen auch noch die aus den Kanälen 102 kegelig austretende Gasstrahlen bei. So werden durch diese Gasstrahlen eine Aufweitung des Plasmastrahles aufgrund seiner Reibung mit der umgebenden Luft weitgehend vermieden.
Gleichzeitig wirkt das aus den Kanälen 102 austretende Plasmagas auch als Schutzgas und verhit- dert den Zutritt von Luft zum Brennpunkt des Plasmastrahles
Der Plasmaerzeuger 11 nach der Fig. 4 weist einen Verbindungsteil 13 aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. Keramik, auf, der sich in seinem unteren Bereich kegelförmig verjüngt und an seiner unteren Stirnseite eine Öffnung 14 aufweist.
Diese Öffnung 14 ist von einer ringförmigen Anode 15 durchsetzt, die in üblicher Weise aus einem elektrisch leitenden und thermisch hoch belastbaren Material hergestellt ist und in ihrem Mündungsbereich einen Austrittskanal 101'auf- weist.
Die Anode 15 weist einen sich nach oben zu konisch erwei- ternden Bereich ihrer äusseren Mantelfläche auf, der an der In- nenseite des Verbindungsteiles 13 anliegt und der in einen zylindrischen Bereich übergeht.
An der oberen Stirnseite der Anode 15 liegt ein Zwischenteil 17 an, der ringförmig ausgebildet und aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. Keramik, hergestellt ist.
An der oberen Stirnseite des Zwischenteils 17 liegt ein aus einem elektrisch gut leitenden Material, z. B. Kupfer, hergestellter Halteteil 18 an, in dem eine Kathode 19 eingepresst ist, die aus einem elektrisch leitenden und thermisch hoch belastbaren Material, wie z. B. aus einer Wolfram-Ceroxid-Legie- rung, hergestellt ist und in ihrem dem Austrittskanal 101'der
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Anode 15 nahen Endbereich konisch ausgebildet : ist. Dabe- durchsetzt dieser konisch ausgebildete Endbereich der Kathode 19 den Austrittskanal 101' und ragt beim dargestellten Ausführunsbeispiel aus der Ebene der Stirnseite 103 des Plas- maerzeugers 11 vor.
Die Anode 15, wie auch der Halteteil 18 sind zur Festle- gung der gegenseitigen Lage der Kathode 19 und des Austrittskanals 116 der Anode zweckmässigerweise in den Verbindungsteil 13 eingepasst.
Die Anode 15, der Zwischenteil 17 und der Halteteil 18 mit der eingepressten Kathode 19 bilden dabei gemeinsam mit dem Verbindungsteil 13 einen Modul, der leicht in einen nicht dargestellten Halter eingebaut und aus diesem wieder entfernt werden kann.
Auf der oberen Stirnseite es Halteteiles 18 liegt ein aus einem Isoliermaterial hergestellter Druckteil 20 an, der eine die Kathode 19 mit Spiel aufnehmende Bohrung 21 aufweist und über die Stirnseite des Verbindungsteiles 13 vorragt.
Dieser Druckteil 20 wirkt mit einem Deckel 22 zusammen der auf ein im der oberen Stirnseite des Verbindungsteiles 13 nahen Bereich angeordneten Aussengewindes 23 aufgeschraubt ist.
Der Verbindungsteil 13 ist mit drei entlang einer Mantellinie angeordneten radialen Bohrungen 24,25 versehen, von denen die Bohrungen 24 den Durchtritt von Ansätzen von nicht dargestellten Kontaktstiften eines ebenfalls nicht dargestellten Halters ermöglichen und im Bereich des Halteteiles 18, bzw. der Anode 15 liegen. Die Bohrung 25 ist im Bereich des Zwischenteiles 17 angeordnet und fluchtet mit einem radial verlaufenden Einlass 26 des Zwischenteiles 17 der zu einer durch die Innenwand des Zwischenteiles 17 begrenzten Kammer 27 führt, die von der Kathode 19 durchsetzt ist.
Dabei fluchtet die Bohrung 25 bei in einen Halter einge- setztem Plasmaerzeuger der als Modul aufgebaut ist, auch mit einer im Halter vorgesehenen Gaszuführleitung.
Die Kammer 27 setzt sich auch noch im Bereich der Anode 15 fort, die im wesentlichen topfförmig ausgebildet ist. Dabei ist der konzentrisch zur Kathode 19 verlaufende Austrittska- nal 101' vor Kanälen 102'umgeben und geht über eine umlaufende Kante 100'in die Kammer 27 über, an der die Erzeugenden der Innenwand, bzw der Innenseite des Bodens 99'der Anode 15 und des Austrittskanals 101'einen Winkel von 2700 und damit einen erhabenen Winkel einschliessen.
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Die den Austrittskanal 101'konzentrisch umgebenden Ka- näle 102'verlaufen dabei im wesentlichen parallel zum Aus- trlttskanal 101'und münden ebenso wie dieser an der freien Stirnseite 103 des Plasmaerzeugers 11.
Die umlaufende Kante 100'und die Kathode 19 bestimmen eine Ringspalt, der die grösste Annäherung der Kathode 19 an die Anode 15 darstellt.
Beim Betrieb des Plasmaerzeugers 11 wird über eine Gaszu- führleltung in einem den Plasmaerzeuger 11 aufnehmenden Halter ein Gas, z. B. Helium, C02 u. a., in die Kammer 27 eingeleitet, das die Kathode 19 umspült und diese im Betrieb gleichzeitig kühlt. Dieses Gas strömt über die Kanäle 102'und den Austrittskanal 101 aus.
Im Bereich der umlaufenden Kante 100'die den Übergang von der Kammer 27 zum Austrittskanal 101'bestimmt, kommt es bei an die Kathode 19 und die Anode 15 angelegter Spannung, bzw. angelegtem Zündspannungsimpuls, zur Ausbildung eines Lichtbogens und damit in Verbindung mit dem auströmenden Plasmagas zur Ausbildung eines Plasmastrahls, der durch den Austrittskanal 101'austritt und auf ein nicht dargestelltes Werkstück trifft. Dabei wird dieser von den aus den Kanälen 102'austre- tenden Plasmagas-Strahlen mantelartig umgeben. Dadurch wird eine Aufweitung des Plasmastrahles, die sich sonst aufgrund der Reibung an der umgebenden ruhenden Luft ergeben würde, weitgehend vermeiden und der Zutritt von Luft zum sich auf einem Werkstück ergebenden heissen Punkt weitgehend vermieden.
Dadurch kommt es zur Ausbildung eines örtlich nur sehr begrenzten heissen Flecks wodurch, insbesondere bei der Bearbeitung von dünnen Blechen, ein Verzug der Werkstücke weitgehend vermeiden wird.
Gleichzeitig wird auch eine sehr intensive Kühlung des durch den Lichtbogen beanspruchten Bereichs der Anode 15 erreicht und damit deren Standzeit wesentlich erhöht.
Ein solcher Plasmabrenner, wie auch ein Plasmabrenner 11 nach den Fig. 1 bis 3 kann für die Herstellung von Schwelssnäh- ten oder auch zum Schneiden, wie auch für Oberflächenhärtungen oder zur Desinfektion von Oberflächen verwendet werden.
Ist bei einem Plasmabrenner 11 die Kathode 19, bzw. deren kegeliger Endbereich soweit verschlissen, dass ein ordnungsgemässer Betrieb. des Plasmaerzeugers nicht mehr gewährleistet ist, so wird der als Modul aufgebaute Plasmaerzeuger 11 einfach ausgetauscht und durch einen neuen ersetzt. Der ausge-
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tauschte Plasmaerzeuger 11 kann dann einem Recyclierverfahren zugeführt werden.