AT502423B1 - Vorrichtung zum wechsel einer düse eines wasserdampfplasmabrenners - Google Patents

Description

2 AT 502 423 B1

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechsel einer Düse eines Wasserdampfplasmabrenners nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Wechsel einer Düse eines Plas-5 maschweißbrenners bekannt, wobei die Düse durch eine Drehbewegung vom Plasmaschweißbrenner gelöst werden muss, wie dies aus der AT 411 972 B bekannt ist. Hier ist beschrieben, dass die Düse mit einer Schraubverbindung, also einem Gewinde, am Plasmaschweißbrenner befestigt ist. Für einen Wechsel der Düse muss zuerst die Gasdüse entfernt werden, anschließend kann die Düse herausgedreht werden. Dies erfolgt mit einem entspre-io chenden Werkzeug, da die Düse nach einem Schweiß- bzw. Schneidprozess entsprechend erhitzt ist.

Die US 4 590 354 A zeigt einen Plasmabrenner, bei dem die Düse wechselbar ist, indem die darüber angeordnete Schutzkappe vom Brennerkörper abgeschraubt wird. Für einen Düsen-15 Wechsel muss somit die komplette Anordnung zerlegt werden.

Auch die JP 2004 314181 A zeigt eine ähnliche Konstruktion eines Plasmabrenners, bei der ein Wechsel der Düse relativ aufwendig ist. 20 Nachteilig ist hierbei, dass für einen Wechsel der Düse zwei Arbeitsschritte notwendig sind, da vorher die Gasdüse entfernt werden muss. Ebenso sind dementsprechend Schutzvorkehrungen zu treffen, da insbesondere die Teile um die Düse des Plasmaschweißbrenners nach einem Schweiß- bzw. Schneidprozess erhitzt werden. 25 Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, auf möglichst einfache Art und Weise einen Wechsel der Düse durchführen zu können, wobei die Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Düse durch eine Drehbewegung der 30 Schutzkappe ohne Hilfsmittel vom Grundkörper des Wasserdampfplasmabrenners lösbar oder an diesem befestigbar ist, wobei das Lösen der Düse von der Schutzkappe, also ein Auswerfen aus der Ausnehmung der Schutzkappe, nachdem zuvor die Düse durch die Drehbewegung der Schutzkappe vom Grundkörper gelöst ist, durch eine unterstützende ruckartige Rückwärtsbewegung der Schutzkappe erfolgt. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Wechsel der Düse ohne zu-35 sätzliche Hilfsmittel durchgeführt werden kann. Ebenso ist der Wechsel unabhängig von der Lage des Wasserdampfplasmabrenners bzw. der Düse und der Wechsel kann jederzeit erfolgen. Selbstverständlich wird dadurch auch die benötigte Zeit für einen Wechsel der Düse entsprechend verkürzt. Durch die Maßnahme, dass bei einem Wechsel der Düse die Schutzkappe am Brenner verbleibt, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass nur die neue Düse in die Schutz-40 kappe eingesetzt werden muss. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Zeitersparnis bei einem Wechsel.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. 45

Darin zeigen:

Fig. 1 eine exemplarische Darstellung eines Wasserdampf-Schneidgerätes; Fig. 2 eine exemplarische Darstellung des Querschnitts des Wasserdampfplasmabrenners; Fig. 3 eine exempla-50 rische Darstellung der Düse; Fig. 4 eine weitere exemplarische Darstellung der Düse; Fig. 5 eine exemplarische Darstellung der Schutzkappe; Fig. 6 eine exemplarische Darstellung der Schraubhülse; Fig. 7 eine weitere exemplarische Darstellung der Schraubhülse; Fig. 8 eine exemplarische Darstellung des Aufnahmeelementes; Fig. 9 eine weitere exemplarische Darstellung der Aufnahmeelementes; Fig. 10 eine exemplarische Darstellung des Schutzringes; Fig. 11 55 eine weitere exemplarische Darstellung der Schutzringes; Fig. 12 eine exemplarische Darstel- 3 AT 502 423 B1 lung des Abstandhalters; und Fig. 13 eine weitere exemplarische Darstellung der Abstandhalters.

Einführend wird festgehalten, dass gleiche Teile des Ausführungsbeispiels mit gleichen Be-5 zugszeichen versehen werden.

In Fig. 1 ist ein Wasserdampf-Schneidgerät 1 mit einem Grundgerät 1a für ein Wasserdampf-Schneidverfahren gezeigt. Das Grundgerät 1a umfasst eine Stromquelle 2, eine Steuervorrichtung 3 und ein der Steuervorrichtung 3 zugeordnetes Sperrelement 4. Das Sperrelement 4 ist io mit einem Behälter 5 und einem Wasserdampfplasmabrenner 6 über eine Versorgungsleitung 7 verbunden, so dass der Wasserdampfplasmabrenner 6 mit einer im Behälter 5 angeordneten Flüssigkeit 8 versorgt werden kann. Die Versorgung des Wasserdampfplasmabrenners 6 mit elektrischer Energie erfolgt über Leitungen 9,10 von der Stromquelle 2. 15 Zum Kühlen des Wasserdampfplasmabrenners 6 ist dieser über einen Kühlkreislauf 11 allenfalls unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 12 mit einem Flüssigkeitsbehälter 13 verbunden. Bei der Inbetriebnahme des Brenners 6 bzw. des Wasserdampf-Schneidgerät 1 kann der Kühlkreislauf 11 von der Steuervorrichtung 3 gestartet und somit eine Kühlung des Brenners 6 über den Kühlkreislauf 11 erreicht werden. Zur Bildung des Kühlkreislaufs 11 wird 20 der Brenner 6 über Kühlleitungen 14, 15 mit dem Flüssigkeitsbehälter 13 verbunden.

Weiters kann das Wasserdampf-Schneidgerät 1 eine Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 16 aufweisen, über welche die unterschiedlichsten Parameter bzw. Betriebsarten des Wasser-dampf-Schneidgerätes 1 eingestellt und angezeigt werden können. Die über die Eingabe 25 und/oder Anzeigevorrichtung 16 eingestellten Parameter werden an die Steuervorrichtung 3 weitergeleitet, welche die einzelnen Komponenten des Wasserdampf-Schneidgerätes 1 entsprechend ansteuert.

Weiters kann der Wasserdampfplasmabrenner 6 zumindest ein Bedienungselement 17, insbe-30 sondere einen Taster 18, aufweisen. Über das Bedienungselement 17, insbesondere den Taster 18, kann der Benutzer durch Aktivieren und/oder Deaktivieren des Tasters 18 der Steuervorrichtung 3 vom Brenner 6 aus mitteilen, dass ein Wasserdampf-Schneidverfahren gestartet bzw. durchgeführt werden soll. Des Weiteren können an der Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 16 beispielsweise Voreinstellungen getroffen werden, insbesondere das zu schneidende Mate-35 rial, die verwendete Flüssigkeit und beispielsweise Kennlinien des Stromes und der Spannung vordefiniert werden. Selbstverständlich können weitere Bedienelemente am Brenner 6 angeordnet sein, über die ein oder mehrere Betriebsparameter des Wasserdampf-Schneidgerätes 1 vom Brenner 6 aus eingestellt werden. Hierzu können diese Bedienelemente direkt über Leitungen oder über ein Bussystem mit dem Wasserdampf-Schneidgerät 1, insbesondere der 40 Steuervorrichtung 3, verbunden sein.

Die Steuervorrichtung 3 aktiviert nach dem Betätigen des Tasters 18 die einzelnen für das Wasserdampf-Schneidverfahren benötigten Komponenten. Beispielsweise werden zuerst eine Pumpe (nicht dargestellt), das Sperrelement 4 sowie die Stromquelle 2 angesteuert, wodurch 45 eine Versorgung des Brenners 6 mit der Flüssigkeit 8 sowie mit elektrischer Energie eingeleitet wird. Anschließend aktiviert die Steuervorrichtung 3 den Kühlkreislauf 11, so dass eine Kühlung des Brenners 6 ermöglicht wird. Durch die Versorgung des Brenners 6 mit der Flüssigkeit 8 und mit Energie, insbesondere mit Strom und Spannung, wird nunmehr im Brenner 6 die Flüssigkeit 8 in ein Gas 19, insbesondere in Plasma, mit hoher Temperatur umgewandelt, so dass durch so das aus dem Brenner 6 ausströmende Gas 19 ein Schneidprozess an einem Werkstück 20 durchgeführt werden kann. Für einen Schneidprozess am Werkstück 20 mit dem Brenner 6, welcher detailliert in Fig. 2 dargestellt ist, ist zusätzlich ein Lichtbogen erforderlich. Der Lichtbogen wird von der Steuervor-55 richtung 4 bzw. durch betätigen des Tasters 18 gezündet und brennt entsprechend zwischen 4 AT 502 423 B1 einer Kathode 35, welche im Brenner 6 integriert und bevorzugt mit dem negativen Pol der Stromquelle 2 verbunden ist, und einer Anode, welche durch eine Düse 21 gebildet wird und mit dem positiven Pol der Stromquelle 2 verbunden ist. Nähert sich der Brenner 6 entsprechend dem Werkstück 20, wird der positive Pol der Stromquelle 2 von der Düse 21 auf das Werkstück 5 20 geschaltet, wodurch der Lichtbogen durch das Gas 19 entsprechend durch eine Austrittsöff nung 22 in der Düse 21 nach außen getrieben wird und somit zwischen der Kathode 35 und dem Werkstück 20 brennt. Hierzu wird von der Steuervorrichtung 4 entsprechend der Strom erhöht, wodurch beispielsweise das Werkstück 20 getrennt werden kann. io Bei einem Schneidprozess entstehen insbesondere durch den brennenden Lichtbogen entsprechend hohe Temperaturen und Verunreinigungen an der Düse 21, wodurch sich der Durchmesser der Austrittsöffnung 22 verkleinern bzw. die Form verändern kann. Weiters bewirkt der Lichtbogen einen Verschleiß der Düse 21. Dies kann sich negativ auf den Schneidprozess auswirken. Dadurch muss die Düse 21 nach einer gewissen Anzahl bzw. einer bestimmten 15 Dauer von Schneidprozessen gewechselt werden.

Dies erfolgt beispielsweise derart, dass die Düse 21, welche mit einer Schraubverbindung am Brenner 6 befestigt ist, mit einem entsprechenden Werkzeug herausgeschraubt wird. 20 Erfindungsgemäß wird der Wechsel der Düse 21 derart vereinfacht, dass dieser ohne Werkzeug durchführbar ist. Hierzu ist der Brenner im Bereich der Düse 21 mit einer Schutzkappe 23 umhüllt, welche ein Bestandteil des Gehäuses des Brenners 6 ist. Diese Schutzkappe 23 weist im Bereich, wo die Schutzkappe 23 die Düse 21 umschließt, eine Ausnehmung 24 auf. Diese Ausnehmung 24 nimmt die Düse 21 verdrehsicher auf, wodurch durch das Drehen der Schutz-25 kappe 23 die Düse 21 entsprechend mitgenommen wird. Somit kann ein Wechsel der Düse 21 bevorzugt derart erfolgen, dass der Benutzer des Wasserdampf-Schneidgerätes 1 die Schutzkappe 23 mit einer Hand dreht. Dadurch wird die Düse 21 von einem Grundkörper 69 des Brenners 6 gelöst und kann gewechselt werden. Die Befestigung der Düse 21 erfolgt ebenso durch eine Drehbewegung. Beim Wechsel der Düse 21 bleibt jedoch die Schutzkappe 23 am 30 Brenner 6, d.h., dass durch die Drehbewegung die Düse 21 aus ihrer Befestigung gelöst wird und beispielsweise anschließend durch einer in Längsverschiebung der Schutzkappe die Düse 21 aus der Ausnehmung 24 ausgeworfen werden kann, wobei jedoch die Schutzkappe 23 nach dem Auswurf der Düse 21 am Brenner 6 gehalten wird bzw. an diesem verbleibt, so dass anschließend einfach nur eine neue Düse 21 in die Ausnehmung 24 eingelegt bzw. eingesetzt 35 werden muss und über eine Drehbewegung wiederum befestigt wird.

Damit der erfindungsgemäße Wechsel einer Düse 21 möglich ist, ist die Schutzkappe 23 und die Düse 21 entsprechend ausgebildet, wie dies aus den Fig. 3 bis 11 ersichtlich ist. 40 In den Fig. 3 und 4 ist die Düse 21 dargestellt. Im wesentlichen ist die Düse 21 aus zwei Teilen gebildet, einem Innenteil 25 und einem Außenteil 26. Hierbei befindet sich der Innenteil 25 bei zusammengesetztem Brenner 6 in der Schutzkappe 23, wobei sich der Außenteil 26 entsprechend außerhalb der Schutzkappe 23 befindet. Der Außenteil 26 ist kegelförmig ausgebildet, ist also als kegelförmiger Bereich 26 ausgebildet, wobei die Spitze des kegelförmigen Außenteils 45 26 ein Ende der Düse 21 bildet. Weiters ist die Spitze des kegelförmigen Außenteils 26 im

Wesentlichen normal zur Längsachse 27 der Düse 21 abgeschnitten. In der daraus resultierenden Fläche 28 befindet sich die Austrittsöffnung 22, deren Mittelpunkt sich auf der Längsachse 27 befindet. Durch den kegelförmigen Außenteil 26 der Düse wird das Gas 19 an der Austrittsöffnung 22 konzentriert, wodurch ein Schneidvorgang ermöglicht wird. 50

Der Innenteil 25 ist im Wesentlichen in vier Teilbereiche unterteilt. Der erste Teilbereich 29 wird durch einen Ring bzw. einen Vorsprung 29 gebildet, welcher den größten Außendurchmesser der Düse 21 aufweist. Beispielsweise hat der Ring einen Außendurchmesser von 20 mm und eine Stärke von 2 mm. Dadurch schützt der Ring die weiteren Teilbereiche des Innenteils 25 der 55 Düse vor Verschmutzungen, die beispielsweise durch einen Schneidprozess entstehen. Der 5 AT 502 423 B1 zweite Teilbereich 30 oder Mitnehmerbereich 30 des Innenteils 25 wird durch einen Sechskant gebildet und dient zur Mitnahme der Düse 21 durch die Drehbewegung der Schutzkappe 23. Die Größe des Sechskants ist beispielsweise derart gewählt, dass die sechs Kanten des Sechskant mit dem Außendurchmesser des Ringes des ersten Teilbereichs 29 abschließen. 5 Daraus ergibt sich beispielsweise ein Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Kanten von 17 mm. Der Sechskant dient in weiterer Folge für den werkzeuglosen Wechsel der Düse 21. Der dritte Teilbereich 31 ist ebenso wie der erste Teilbereich 29 als Ring ausgebildet, jedoch weist dieser Ring einen geringeren Außendurchmesser auf. Dieser ist so gewählt, dass der Sechskant den Ring überdeckt, wenn die Blickrichtung vom Außenteil 26 zum Innenteil 25 io gewählt wird. Beispielsweise hat dieser Ring einen Außendurchmesser von 16 mm und eine Stärke von 3 mm. Ebenso kann der Ring beim Übergang zum Sechskant eine Längsnut 32 aufweisen. Dieser Ring des Teilbereichs 31 dient bevorzugt als sogenannter Zentrierring 31 und als Stromübergang für die grundsätzlich positiv gepolte Düse 21. Über den Zentrierring wird die Austrittsöffnung 22 der Düse 21 exakt an der Längsachse 68 des Brenners 6 zentriert. Somit 15 bilden die Längsachse 27 der Düse 21 und die Längsachse 68 des Brenners 6 eine Achse. Der vierte Teilbereich 33 bzw. Befestigungsbereich 33 des Innenteils 25 der Düse 21 ist als Außengewinde 34 ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Außengewindes 34 im Wesentlichen dem Durchmesser des Ringes des dritten Teilbereichs 31, also 16 mm, entspricht. Das Außengewinde 34 dient primär zur Befestigung der Düse 21 am Brenner 6, welcher ein korres-20 pondierendes Innengewinde 35 an einem Grundkörper 69 des Brenners 6 aufweist. Ebenso dient das Außengewinde 34 sekundär für den Stromübergang zur Düse 21, wobei sich das Außengewinde 34 nicht über die gesamte Länge von 7 mm des vierten Teilbereichs 33 erstreckt. Daraus ergibt sich am Übergang vom vierten Teilbereich 33 zum dritten Teilbereich 31 eine Nut 67 von etwa 2 mm, welche einen Dichtring 36 aufnimmt. Der Dichtring 36 weist einen 25 Außendurchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Außengewindes 34 und des Ringes im dritten Teilbereich 31 entspricht, also 16 mm. Der Dichtring 36 verhindert einen ungewollten Austritt des Gases 19 an einer anderen Stelle als der Austrittsöffnung 22. Ebenso weist die Düse 21 eine Ausnehmung 37 bzw. Innenbohrung 37 auf, welche den Innenteil 25 und den Außenteil 26 verbindet. Selbstverständlich geht die Innenbohrung 37 beim 30 Übergang vom Innenteil 25 in den Außenteil 26 in eine kegelförmige Form über und ist mit der Austrittsöffnung 22 verbunden. Ebenso dient die Innenbohrung 37 zur Aufnahme der Kathode 38, wodurch die Innenbohrung 37 korrespondierend zur Kathode 38 ausgebildet ist.

Bei einem Schneidprozess wird die Düse 21 entsprechend durch den Lichtbogen erhitzt. Diese 35 Wärme wird bevorzugt in den Brenner 6 rückgeleitet, wo diese wiederum zur Bildung des Gases 19 aus der Flüssigkeit 8 herangezogen wird. Hierbei spricht man von einer Regenerativkühlung. Dazu ist die Düse 21 aus einem Material gefertigt, welches eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzt, bevorzugt Kupfer, gefertigt. Ebenso weist die Düse 21 einen entsprechenden Querschnitt auf, damit die rückgeleitete Wärme optimal genutzt werden 40 kann.

Damit nun die Düse 21 ohne Werkzeug gewechselt werden kann, muss die Schutzkappe 23, welche die Düse 21 aufnimmt, entsprechend geformt sein. 45 Die Schutzkappe 23 gemäß Fig. 5 besteht im Wesentlichen aus einer Schraubhülse 39, einem in der Schraubhülse 39 befindlichen Aufnahmeelement 40 und einem Schutzring 41. Hierbei wird das Aufnahmeelement 40 beispielsweise in die Schraubhülse 39 gepresst, wobei der Schutzring 41 lösbar an der Schraubhülse 39 befestigt ist. Damit für einen Schneidprozess zwischen Düse 21 und Werkstück 20 ein bestimmter, erforderlicher Abstand besteht, ist am so Schutzring 41 ein Abstandhalter 42 angebracht. Die Form der Schutzkappe 23 ist dem Aufbau des Brenners 6 angepasst, so dass diese formschlüssig am Brenner 6 befestigt werden kann und entsprechend ein Stromübergang zur Düse 21 hergestellt wird.

Die Schraubhülse 39 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kera-55 mik oder Kunststoff, wodurch das elektrisch leitende Aufnahmeelement 40 geschützt ist. Die 6 AT 502 423 B1

Form der Schraubhülse 39, wie dies aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, entspricht zwei ineinander angeordneten Rohren 43 und 44 mit unterschiedlichem Durchmesser. Daraus ergibt sich eine Ausnehmung 45, welche das Aufnahmeelement 40 entsprechend aufnehmen kann, also korrespondierend zum Aufnahmeelement 40 ausgebildet ist. An einer Stirnseite 46 des Rohres 5 44 ist zumindest eine Ausnehmung 47, bevorzugt zwei Ausnehmungen 47, angeordnet. Diese

Ausnehmungen 47 dienen zur lösbaren Befestigung des Schutzringes 41.

Das elektrisch leitende Aufnahmeelement 40, wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, ist beispielsweise aus einem vergoldeten Metall oder Messing hergestellt. Grundsätzlich kann das Aufnah-io meelement 40 in zwei Bereiche unterteilt werden, bevorzugt in einen Bereich 48 innerhalb und zum anderen Bereich 49 außerhalb der Schraubhülse 39. Der Bereich 48 ist im Wesentlichen aus mehreren Rohren mit unterschiedlichem Durchmessern aufgebaut. Daraus ergibt sich eine entsprechende Innenausnehmung 50, welche formschlüssig zum Brenner 6 ausgeführt ist. Somit kann die Schutzkappe 23, welche das Aufnahmeelement 40 enthält, am Brenner 6 über 15 einen Sprengring 51 befestigt werden. Ebenso wird über den Bereich 39 des Aufnahmeelementes 40 eine leitende Verbindung, bevorzugt zum positiven Pol der Stromquelle 2, hergestellt. Der Bereich 49 dient zur Aufnahme der Düse 21, wodurch dieser im Wesentlichen korrespondierend zum Innenteil 25 der Düse 21 ausgebildet ist. Daher erfolgt der Stromübergang vom Aufnahmeelement 40 zur Düse 21 über den Bereich 49. Somit nimmt der Bereich 49 den 20 Sechskant der Düse 21, also den zweiten Teilbereich 30, auf, weist also eine Sechskantöffnung 52 (welche der Ausnehmung 24 entspricht) auf. Somit ist die Sechskantöffnung 52 korrespondierend zum Sechskant des zweiten Teilbereichs 30 der Düse 21 ausgeführt, wodurch die Düse 21 verdrehsicher vom Aufnahmeelement 40 aufgenommen wird und ein Stromübergang auf die Düse 21 gegeben ist. Daraus resultiert, dass der erste Teilbereich 29 des Innenteils 25 der 25 Düse 21 an der Stirnfläche 53 am Ende des Bereichs 49 des Aufnahmeelements 40 aufliegt. Ebenso liegt der Sechskant der Düse 21 am Aufnahmeelement 40 an, d.h. dass nach der Sechskantöffnung 52, also in Richtung des inneren Bereichs 48 des Aufnahmeelements 40, eine Auflagefläche 54 vorhanden ist. Die Auflagefläche 54 ergibt sich daraus, da das Aufnahmeelement 40 den dritten Teilbereich 31 der Düse 21 formschlüssig aufnimmt. Die Stirnfläche 30 53 und die Auflagefläche 54, welche von der Düse 21 entsprechend überdeckt werden, bewir ken, dass die Schutzkappe 23 über die Düse 21 fixiert werden kann. Ebenso ergibt sich an der Stirnfläche 53 und an der Auflagefläche 54, dass ein Stromübergang für einen Schneidprozess auf die Düse 21 erfolgt. Der Stromübergang auf die Düse 21 erfolgt also über den Bereich 49, welcher sich außerhalb der isolierenden Schraubhülse 39 befindet. Damit dies zu keinen unge-35 wollten Kontakten bzw. Kurzschlüssen führt, ist der Bereich 49 mit einem Schutzring 55 isoliert.

Der Schutzring 55 ist bevorzugt lösbar und somit wechselbar mit der Schutzkappe 23 bzw. der Schraubhülse 39 verbunden. Der Schutzring 55 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Keramik, gefertigt und schützt bevorzugt das Aufnahmeelement 40 und die 40 Schutzkappe 23 vor einer zu starken Erwärmung während einem Schneidprozess. Dazu ist der Schutzring 55 derart ausgebildet, wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, dass dieser im Wesentlichen den Bereich 49 des Aufnahmeelementes 40 formschlüssig umschließt. Hierzu weist der Schutzring 55 eine entsprechende Ausnehmung 56, korrespondierend zum Bereich 49 des Aufnahmeelementes 40, auf. Die Ausnehmung 56, welche eine Innenseite des Schutzringes 55 45 bildet, weist weiters Erhöhungen 57, beispielsweise zwei, auf. Zusätzlich ist an der Stirnfläche 58 zumindest ein Befestigungselement 59 angeordnet, wobei die Befestigungselemente 59 den Schutzring 55 durch eine Drehbewegung mit der Schutzkappe 23 fest und lösbar verbinden. Bevorzugt sind an der Stirnfläche 58 zwei Befestigungselemente 59 angeordnet. Die Befestigungselemente 59 rasten in die entsprechenden Ausnehmungen 47 ein. Dies wird durch die so Erhöhungen 57 unterstützt, da das Aufnahmeelement 40 eine korrespondierende Ausnehmung aufweist. Somit kann der Schutzring 55 bzw. die Befestigungselemente 59 nur dann in die Ausnehmung 47 eingeführt werden, wenn der Teil der Ausnehmung 47, welche die Befestigungselemente 59 aufnimmt, die Befestigungselemente 59 und die Erhöhungen 57 eine Linie bilden. Anschließend wird der Schutzring 55 durch die Drehbewegung, sprich einem Bajonett 55 Verschluss, an der Schutzkappe 23 bzw. Schraubhülse 39 fixiert. Weiters weist der Schutzring 7 AT 502 423 B1 55 an seiner abgerundeten Außenseite 60 eine Vertiefung 61 auf. Diese Vertiefung 61 dient zur Befestigung des Abstandhalters 42, welcher die Düse 21 vor einer ungewollten Kontaktierung schützt. 5 Der Abstandhalter 42 besteht im Wesentlichen aus zwei Ringen 62 und 63 wie aus den Fig. 12 und 13 ersichtlich ist, wobei ein Ring 62 zumindest ein Element 64 aufweist, welches den Abstand zwischen Düse 21 und Werkstück 20 definiert. Bevorzugt weist der Ring 62 zwei Elemente 64 auf, welche beispielsweise U-förmig ausgebildet sind. Somit ist die Düse 21 vor einer ungewollten Kontaktierung geschützt und hat einen definierten Abstand zum Werkstück 20. Der io Ring 62 dient zur Befestigung des Abstandhalters 42 an der Vertiefung 61 des Schutzringes 55, weshalb der Ring 62 durch die Öffnung 65 dehnbar ist. Der zweite Ring 63 ist an den Elementen 64 angebracht und verleiht dem Abstandhalter 42 die nötige Stabilität. Dies wird dadurch erreicht, dass der Ring 63 die Düse 21 im kegelförmigen Teil, also dem Außenteil 26, umschließt. Dies erfolgt beispielsweise im mittleren Bereich des Außenteils 26 der Düse 21. Hierzu 15 ist der Ring 63 an den Elementen 64 befestigt. Ebenso ist es möglich, dass die Ringe 62 und 63 die Form einer Ellipse aufweisen.

Somit kann ein Schneidprozess mit dem Wasserdampf-Schneidgerät 1 durchgeführt werden, wobei die Schutzkappe 23 und die Düse 21 fest mit dem Brenner 6 verbunden sein muss, damit 20 der Stromübergang und ein Austreten des Gases 19 nur an der Austrittsöffnung 22 der Düse 21 gewährleistet ist.

Solch eine feste Verbindung wird erfindungsgemäß derart hergestellt, dass die Düse 21 in das Aufnahmeelement 40 der Schutzkappe 23 eingesetzt wird. Anschließend wird die Schutzkappe 25 23 auf den Brenner 6 gesteckt, wodurch diese selbstständig am Brenner 6 über eine Feder 66 bzw. ein Federelement 66 und den Sprengring 51 gehalten wird und in Richtung der Längsachse 27 verschiebbar ist. Durch eine ruckartige Bewegung kann die Schutzkappe 23 vom Brenner 6 entfernt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Schutzkappe 23 zur Aufnahme der Düse 21 bereits am Brenner 6 ist. Durch eine Drehbewegung der Schutzkappe 23, 30 dreht sich die Düse 21 über die verdrehfeste Verbindung über den Sechskant der Düse 21 mit. Dies bewirkt, dass sich das Außengewinde 34 des vierten Teilbereichs 33 der Düse 21 entsprechend mit dem Innengewinde 35 im Brenner 6 verbindet. Somit wird die Schutzkappe 23 durch die Düse 21 fixiert und die feste Verbindung zwischen Düse 21 bzw. Schutzkappe 23 und dem Brenner 6 hergestellt. Die Drehbewegung erfolgt in vorteilhafter Weise mit der Hand, wodurch 35 kein Werkzeug erforderlich ist.

Ebenso ist für einen Wechsel der Düse 21 kein Werkzeug erforderlich. Hierbei wird in gleicher Weise wie bei der Befestigung der Düse 21 die Schutzkappe 23 entsprechend abgeschraubt, wodurch sich ebenso die Düse 21 vom Innengewinde 35 im Brenner 6 löst. Die Drehbewegung 40 der Schutzkappe 23 wird durch die Feder 66 unterstützt, welche im Brenner 6 angeordnet ist und eine entsprechende Kraft auf das Aufnahmeelement 40 ausübt. Damit die Kraft der Feder 66 die Schutzkappe 23 nicht unkontrolliert vom Brenner 6 lösen kann, wird die Schutzkappe 23 durch den Sprengring 51 am Brenner 6 gehalten. An dieser Position der Schutzkappe 23 ist die Düse 21 bereits vom Innengewinde 35 im Brenner 6 gelöst, wodurch eine Drehbewegung der 45 Schutzkappe 23 nur mehr einen sogenannten Leerlauf bewirkt. Ebenso fällt an dieser Position der Schutzkappe 23 die Düse 21 aufgrund der Schwerkraft aus der Schutzkappe 23. Damit der Abstandhalter 42 einen Wechsel der Düse 21 nicht behindert, ist die Befestigung des Abstandhalters 42 derart ausgeführt, dass der Abstandhalter 42 mit der Düse 21 von der Schutzkappe 23 gelöst wird. Ebenso ist es möglich, dass der Abstandhalter 42 ein Teil der Düse 21 ausgebil-50 det ist. Erfolgt der Wechsel der Düse 21 unmittelbar nach einem Schneidprozess, ist die Düse 21 dementsprechend erwärmt. Dies kann bewirken, dass sich die Düse 21 geringfügig ausdehnt, wodurch sich die Düse 21 nicht automatisch von der Schutzkappe 23 löst. In diesem Fall kann die Düse 21 durch eine ruckartige Rückwärtsbewegung der Schutzkappe 23 von dieser gelöst werden. Hierbei bewirkt die Feder 66, dass die Schutzkappe 23 wieder nach vor bewegt 55 wird, um eine neue Düse 21 am Brenner 6 zu befestigen.

Claims (8)

1. 8 AT 502 423 B1 Selbstverständlich ist die in den Fig. 2 bis 13 dargestellte Schutzkappe 23, die Düse 21 und der Abstandhalters 42 nur eine Ausführungsvariante. Beispielsweise wäre es möglich, den kegelförmigen Außenteil 26 der Düse 21 derart auszuführen, dass dieser die Funktion des ersten Teilbereichs 29 des Innenteils 25 der Düse 21 übernimmt, also vor Verschmutzungen schützt. 5 Ebenso ist es selbstverständlich möglich, dass der bevorzugte Durchmesser der Austrittsöffnung 22 der Düse 21 von 0,7 mm entsprechend an die Anwendung angepasst wird. Ebenso ist es möglich, dass der zweite Teilbereich 30 der Düse 21 aus einem Achtkant oder ein Kreis, welcher ein oder mehrere seitlich abstehende Stege aufweist, die von der Ausnehmung 52 des Aufnahmeelementes 40 entsprechend verdrehsicher aufgenommen werden. 10 Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Wechsel einer Düse (21) eines Wasserdampfplasmabrenners (6), beste- 15 hend aus einem Gehäuse, einer mit einem Kathodenhalter verbundenen Kathode (38), einer als Düse (21) ausgebildeten Anode mit einer Austrittsöffnung (22), wobei die Düse (21) mit einem Grundkörper (69) des Wasserdampfplasmabrenners (6) verbindbar ist, wobei im Bereich der Austrittsöffnung (22) der Düse (21) eine bevorzugt isolierenden Schutzkappe (23) angeordnet ist, wobei die Schutzkappe (23) über ein Federelement (66) lösbar 20 und drehbar am Grundkörper (69) des Wasserdampfplasmabrenners (6) befestigt ist, und die Schutzkappe (23) stirnseitig eine mit der Düse (21) korrespondierende Ausnehmung (24) aufweist, in die die Düse (21) einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (21) durch eine Drehbewegung der Schutzkappe (23) ohne Hilfsmittel vom Grundkörper (69) des Wasserdampfplasmabrenners (6) lösbar oder an diesem befestigbar ist, wobei 25 das Lösen der Düse (21) von der Schutzkappe (23), also ein Auswerfen aus der Ausnehmung (24) der Schutzkappe (23), nachdem zuvor die Düse (21) durch die Drehbewegung der Schutzkappe (23) vom Grundkörper (69) gelöst ist, durch eine unterstützende, ruckartige Rückwärtsbewegung der Schutzkappe (23) erfolgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (23) nach dem Lösen der Düse (21) weiterhin am Brenner (6) verbleibt und beweglich ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (23) bei einem Wechsel der Düse (21) am Wasserdampfplasmabrenner (6) befestigt ist bzw. an 35 diesem verbleibt.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (21) durch eine Drehbewegung der Schutzkappe (23) am Wasserdampfplasmabrenner (6) befestigbar ist und gleichzeitig die Schutzkappe (23) über die Düse (21) am Grundkörper 40 (69) befestigbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung mit einer Hand des Benutzers des Wasserdampfplasmabrenners (6) durchführbar ist. 45
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (66) die Schutzkappe (23) derart am Grundkörper (69) positioniert, dass eine Aufnahme der Düse (21) möglicht ist. so
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (24) der Schutzkappe (23) eine entsprechende Form, beispielsweise einen Sechskant, aufweist, mit der eine verdrehsichere Mitnahme der Düse (21) gewährleistet ist. 55 Hiezu
8. 8 Blatt Zeichnungen