CN106660160B - 等离子体割炬装置和耐磨部件在该装置中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子体割炬装置和耐磨部件在该装置中的用途。该等离子体割炬装置包括至少两个等离子体割炬。该等离子体割炬由炬本体、电极和具有喷嘴孔的喷嘴形成。相对于垂直通过喷嘴孔而定向的中心纵轴，等离子体割炬的外轮廓存在于横截面中。在至少一个轴向方向上，观察到延伸通过喷嘴的喷嘴孔的中心点的中心纵轴和外轮廓的径向外缘之间的最小间隔，该最小间隔最大对应于延伸通过喷嘴的喷嘴孔的中心点的中心纵轴和外轮廓的径向外缘之间的最大间距的长度的3/4。该最小间隔最大还可以对应于所述外轮廓的外缘的两点之间的最大间隔的长度的3/8，两点的虚拟的直的连接线延伸通过中心纵轴，中心纵轴延伸通过喷嘴的所述喷嘴孔的中心点。

Description

等离子体割炬装置和耐磨部件在该装置中的用途
技术领域
本发明涉及一种等离子体切割装置，其可以利用等离子体割炬特别地用于同时进行等离子体切割，并且特别地用于同时在切割边缘处形成倒角或同时热处理。本发明同样地涉及耐磨部件在等离子体割炬装置中的用途。
背景技术
等离子体切割用于切割金属。等离子体割炬用于这方面。在机械切割中，它们可以通过导向系统(例如，CNC)导向，所述导向系统由xy坐标切割机械或工业机器人控制。
等离子体割炬一般来说包括炬轴和炬头。用于操作等离子体割炬所需要的介质的连接件位于炬轴中，所述介质例如气体(等离子气体)、功率(切割功率)、冷却(冷却介质、冷却水)、点火电压和/或导频电流。这样的连接件还可以组合，例如，在一个连接件中的功率和冷却介质。这些连接件连接至软管，软管可被组合以形成所谓的软管包。用于切换气体的螺线管阀门还可以容纳在炬轴中。这些连接件、软管和部件需要一定的体积，该体积确定等离子体炬轴的尺寸。这样的轴通常配置成具有特定外直径的圆柱形状，由此，确定了构造尺寸。从等离子体割炬的端部或尖端开始，在这方面选择了圆形外部形状，例如可从图1a至图1c看到。在这方面，圆形的外直径取决于出于用于功率的电线的目的所需要的横截面和取决于用于气体体积流和冷却水流的软管线的横截面，并且因此还取决于等离子体割炬的功率。该直径在50mm至60mm的范围内，其中，切割电流范围从200A至600A，并且与此相关的功率范围为25kW至120kW。
所描述的构造形状具有缺点，特别是当多个等离子体割炬将尽可能靠近彼此地操作和/或相对于彼此或相对于工件表面而倾斜地使用时具有缺点。
当特别深的切口被引入到材料中时，还同样地有缺点，该切口比可作为最大值通过等离子体割炬来切割的最大材料厚度更深。
一种应用是在金属板处切割出倒角，在切割成形后焊接金属板时需要倒角。取决于金属板厚度和取决于焊接方法，对于此，有不同的倒角形状或焊接缝标准(DIN EN ISO9692-1)。对于特定应用(DY缝、Y缝)，在金属板边缘处需要多个倒角。相对于金属板的上边缘不同倾斜的多个等离子体割炬在此同时可以切割并可以形成倒角。这被称为多倒角切割。还可以利用同一个等离子体割炬，一个接一个地切割各个倒角。在此较长的切割时间是不利的，这因为一个接一个地执行各个切割，并且这样的风险是非常大的：在切口和待切割的部件所需的几何形状之间发生的金属板的变形或移位不再能达到。
通过常规的等离子体割炬，多倒角切割是不可行的，或仅仅不完全可行。特别是当多个等离子体割炬布置成靠近彼此、和/或相对彼此或相对于工件表面而倾斜地使用时。
当等离子体割炬彼此平行地操作时，可以实现的离开喷嘴的等离子体射流之间的最小间隔等于等离子体炬轴的外径加等离子体炬轴之间的安全间隔，其例如可以等于1mm至5mm。
已知等离子体割炬，其可以用于切割倒角。在这方面，在等离子体离开的喷嘴区域中的某一长度上，炬头的外径在其宽度上逐渐减小。因此实现了削尖的构造形状，并且倒角切口的形成通过限制因此变得可行。然而，由于等离子体炬轴的圆柱圆形形状具有对应的外径而有这样的缺点：由于小的间隔，多个等离子体割炬不能枢转经过彼此。因此在一次切割期间，不能利用多个等离子体炬同时形成特别地可变的倒角角度。然而，在该方面，等离子体割炬的指向待切割的工件的尖端或喷嘴孔应当尽可能彼此靠近地定位，然而，这被等离子体割炬枢转运动时等离子体炬轴的直径限制。这些缺点还在以下的情况下使用多个等离子体割炬时出现：当它们被同时使用并且彼此靠近以用于不同的热机械加工时，其中不同的热机械加工例如沿着待形成的切口一个接一个地执行。
发明内容
因此，本发明的目的是改善在使用多个等离子体割炬时的条件和制造精度，所述多个等离子体割炬同时并彼此靠近地操作。
在根据本发明的等离子体割炬装置中，存在至少一个等离子体割炬，所述等离子体割炬由炬本体、电极和具有喷嘴孔的喷嘴形成。在这方面，所述等离子体割炬的外轮廓存在于相对于纵轴的横截面中，所述纵轴垂直通过所述喷嘴孔和炬本体而定位，其中，在延伸通过所述喷嘴的所述喷嘴孔的中心的所述纵轴和所述外轮廓的径向外缘之间、在至少一个轴向方向上观察到最小间隔c，其最大值对应于延伸通过所述喷嘴的所述喷嘴孔的中心的中心纵轴和所述外轮廓AK的径向外缘之间的最大间距d的长度的3/4。然而，所述最小间隔c的最大值还可以对应于所述外轮廓AK的外缘的两点之间的最大距离b的长度的3/8，所述外缘的两点之间的虚拟的直的连接线延伸通过所述中心纵轴M1，M2，M3，所述中心纵轴M1，M2，M3延伸通过所述喷嘴4的所述喷嘴孔4.1的中心。
外轮廓因此不相对于延伸通过喷嘴孔的中心的纵轴旋转对称。
在有利的实施方式中，沿着公共轴线应当观察到在两个相反的方向上的最小间隔c，最小间隔c被从延伸通过所述喷嘴的所述喷嘴孔的中心的所述纵轴开始导向直到所述外轮廓的径向外缘。由此，可以将相应的等离子体割炬布置在以这样的方式形成的等离子体割炬的相对设置的两侧并且在同时操作中非常邻近其布置，在该两侧处观察到最小间隔。
有这样的可能性：至少一个最小间隔c在等离子体割炬的整个长度上观察到或不会超过范围。以这样的形式，等离子体割炬可以在平行布置中彼此非常靠近地布置而操作。
然而，最小间隔c应当在所述喷嘴、所述喷嘴盖、喷嘴保护盖并且可选择地喷嘴保护盖保持架的整个长度上观察到或不会超出范围。
最小间隔c还可以在长度l上观察到，所述长度l对应于在观察到最小间隔c的区域中的等离子体割炬的最大宽度b(外轮廓AK的外缘的两点之间的最大间隔，其虚拟直的连接线延伸通过中心纵轴M1，M2，M3或与中心纵轴M1，M2，M3相交，所述中心纵轴M1，M2，M3延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心)的至少1.4倍。因此，例如，可以观察到长度l具有50mm的最大宽度b(b＝25mm)或98mm的长度l具有70mm的最大宽度b(b＝35mm)。
在一个实施方式中有这样的可能性：所述喷嘴孔的中心偏心地布置在所述外轮廓内。否则在这种情况下，等离子体割炬的所有元件或非常多的元件(例如，轴、喷嘴、喷嘴保持架等)具有旋转对称的横截面，然而最小间隔c在一侧处观察到。
有利的是，观察到最小间隔c的最大值为所述最大间隔b的1/3、优选最大值为所述最大间隔b的1/4并且特别优选地最大值为所述最大间隔b的1/6。
有利的是，观察到最小间隔c的最大值为所述最大间距d的2/3、优选最大值为所述最大间距d的1/2并且特别优选地最大值为所述最大间距d的1/3。
在最大值为120°的至少一个角度范围α、优选地最大值为70°的至少一个角度范围α中可以观察到围绕所述纵轴开始的最小间隔c。由此，观察到最小间隔c的所处的周向表面更大，并且相邻彼此布置且彼此平行布置的等离子体炬切割器因此可以靠近彼此而布置和操作。
有这样的可能性：所述外轮廓具有在所述外轮廓的两点之间的在喷嘴孔的径向上定向烦人至少一个最大间隔b，并且所述外轮廓的两点之间的虚拟的直的连接线在以下的角度范围中与延伸通过所述喷嘴的所述喷嘴孔的中心的虚拟纵轴相交：所述角度范围相对于最小间隔c的虚拟连接线或者相对于所述最小间隔c的在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的所述角度范围α的一半处的虚拟连接线围绕所述喷嘴孔的轴向向右或向左旋转形成的；或所述外轮廓具有在所述喷嘴孔的径向上定向的至少一个最大间距d，所述至少一个最大间距d在延伸通过所述喷嘴的所述喷嘴孔的中心的中心纵轴和所述外轮廓AK的径向外缘之间。
可以观察到最小间隔c的最大值为20mm、优选地最大值为15mm并且特别优选地最大值为12.5mm。
所述外轮廓可以具有圆形、多边形、曲线形、半圆形、卵形或椭圆形状或者以上几者的组合。多边形外轮廓的拐角可以为圆角。
在靠近所述等离子体炬操作的至少另一等离子体炬的方向上，应当在等离子体炬处观察到外轮廓的至少一个最小间隔c。
对于彼此靠近且同时操作的多个等离子体割炬，42mm的最大间隔z1、z2、有利地为32mm、并且特别有利地为27mm的最大间隔z1、z2应当在相应的靠近彼此布置的等离子体割炬的所述喷嘴的喷嘴孔的虚拟延伸的纵轴之间观察到。等离子体割炬还可以布置成使其纵轴在等离子体切割期间相对于组件表面的垂线而倾斜在45°和135°之间的范围内的角度。
因此利用根据本发明的装置，多个等离子体割炬可以同时且彼此非常靠近地操作，然而，有足够的结构空间可用于容纳操作所需的组件。
在本发明中，外轮廓AK的外缘的两点之间的最大间隔b与外轮廓AK的外缘的两点之间的最小间隔b之间的比不应当大于4，其相应的虚拟连接线延伸通过中心纵轴(M1，M2，M3)，所述中心纵轴(M1，M2，M3)延伸通过喷嘴(4)的喷嘴孔(4.1)的中心。
特别是，具有更大厚度的工件还可以利用根据本发明的等离子体割炬装置来切割。在这方面，为此目的所需至少200A的电流和具有至少2mm的直径的喷嘴开口可以毫无疑问地使用。氧气或包含氧气的气体混合物可以用作等离子气体。电极包括高熔点金属(例如，铪、钨及其合金)的发射嵌件并且电极保持架包括具有良好导热性的材料，例如，铜、银及其合金。
等离子体炬的耐磨部件可以为液冷的，所述耐磨部件例如电极、喷嘴、喷嘴盖和/或喷嘴保护盖。
根据本发明的装置的多个等离子体割炬可以通过导向系统移动或通过至少一个工业机器人移动，以用于形成切口。
附图说明
在下文中，参考示例更详尽地描述本发明。与单个示例相关的特征不限于相应的示例。在本发明中，这些特征可以变化最大的形式彼此组合。附图中：
图1a为根据现有技术的等离子体割炬的侧视图；
图1b为具有等离子炬尖端的视图的根据现有技术的等离子体割炬；
图1c为具有等离子炬端部的视图的根据现有技术的等离子体炬切割器；
图2a为根据本发明的等离子体割炬的示例的侧视图；
图2b为根据本发明的等离子体割炬的示例的侧视图；
图2c为具有等离子体炬尖端的视图的根据本发明的等离子体割炬；
图2d为具有等离子体炬尖端的视图的根据本发明的等离子体割炬的示例；
图2e为具有等离子体炬端部的视图的根据本发明的等离子体割炬的示例；
图3a为根据本发明的等离子体割炬的示例的侧视图；
图3b为根据本发明的等离子体割炬的示例的侧视图；
图3c为根据本发明的等离子体割炬的示例的等离子体炬尖端的视图；
图3d为根据本发明的等离子体割炬的示例的等离子体炬尖端的视图；
图3e为根据本发明的等离子体割炬的示例的等离子体炬端部的视图；
图4a至图4h为等离子体割炬的从等离子体炬尖端观察的外轮廓的实施方式；
图5a为侧视根据本发明的装置的截面图；
图5b为侧视根据本发明的装置的截面图；
图5c为根据图5a的喷嘴尖端的视图；
图6a为侧视根据本发明的装置的截面图；
图6b为侧视根据本发明的装置的截面图；
图6c为根据图6a的喷嘴尖端的视图；
图7a为侧视根据本发明的装置的截面图；
图7b为侧视根据本发明的装置的截面图；
图7c为根据图7a的喷嘴尖端的视图；
图8a为侧视根据本发明的装置的截面图；
图8b为侧视根据本发明的装置的截面图；
图8c为根据图8a的喷嘴保护盖尖端的视图；
图9a为侧视根据本发明的喷嘴的截面图；
图9b为侧视根据本发明的喷嘴的截面图；
图9c为喷嘴尖端的视图；
图9d为与喷嘴尖端相对的端部的视图；
图10a为侧视根据本发明的喷嘴盖的截面图；
图10b为侧视根据本发明的喷嘴盖的截面图；
图10c为喷嘴盖尖端的视图；
图10d为与喷嘴盖尖端相对的端部的视图；
图11a为侧视根据本发明的具有喷嘴盖和气体通道的装置的截面图；
图11b为侧视根据本发明的具有喷嘴盖和气体通道的装置的截面图；
图11c为装置的喷嘴盖尖端的视图；
图11d为装置的与喷嘴盖尖端相对的端部的视图；
图12a为侧视根据本发明的喷嘴保护盖的截面图；
图12b为侧视根据本发明的喷嘴保护盖的截面图；
图12c为喷嘴保护盖尖端的视图；
图12d为与喷嘴保护盖尖端相对的端部的视图；
图13a为侧视根据本发明的喷嘴保护盖保持架的截面图；
图13b为侧视根据本发明的喷嘴保护盖保持架的截面图；
图13c为喷嘴保护盖保持架尖端的视图；
图13d为与喷嘴保护盖保持架尖端相对的端部的视图；
图14a为侧视根据本发明的具有喷嘴保护盖和喷嘴保护盖保持架的装置的截面图；
图14b为侧视根据本发明的具有喷嘴保护盖和喷嘴保护盖保持架的装置的截面图；
图14c为喷嘴保护盖尖端的视图；
图14d为与喷嘴保护盖尖端相对的端部的视图；
图15a至图15d为喷嘴保护盖8的外轮廓的实施方式以及具有喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9的装置的实施方式；
图16a至图16d为具有两个等离子体割炬的装置；以及
图17a至图17d为具有三个等离子体割炬的装置。
具体实施方式
图1a至图1c示出用于根据现有技术的机械等离子体切割的等离子体割炬。等离子体割炬1基本上包括等离子体炬头1.10和等离子体炬轴1.20，其中，等离子体炬头1.10和等离子体炬轴1.20还可以形成为一个组件。耐磨部件(在此部分未显示)(例如，电极、喷嘴、气体通道)被紧固在等离子体炬头1.10中。显示了喷嘴盖5和喷嘴4的在等离子体炬尖端1.25处伸出喷嘴盖5的孔的尖端。用于电流和电压的电线的连接件以及用于气体和冷却介质的软管(同样地在此未显示)例如位于等离子体炬轴中。图1a显示该等离子体割炬的侧视图，图1b显示等离子体炬尖端1.25的视图，以及图1c显示等离子体炬端部1.35的视图。在这方面，等离子体割炬1的位置(在该位置处，等离子体射流离开喷嘴4的喷嘴孔4.1)在这方面被称为等离子体炬尖端1.25。在图1b和图1c中，显示等离子体割炬1的具有直径e(作为示例，这里为50mm)的外轮廓AK的圆形形状，其从前部或从后部可见。为清楚起见，不显示软管和线；它们在等离子体炬端部1.35处被引导出等离子体炬轴1.20。
图2a至图2e显示了根据本发明的等离子体割炬的变型。等离子体割炬1基本上包括等离子体炬头1.10和等离子体炬轴1.20，其中，等离子体炬头1.10和等离子体炬轴1.20还可以形成为一个部件。耐磨部件(此处部分未显示)(例如，电极、喷嘴、气体通道)被紧固在等离子体炬头中。显示了喷嘴盖5和喷嘴4的在等离子体炬尖端1.25处伸出喷嘴盖5的孔的尖端。喷嘴盖5具有朝向等离子体炬尖端以角γ5逐渐减小的截面。用于电流和电压的电线的连接件以及用于气体和冷却介质的软管(同样地在此未显示)例如位于等离子体炬轴中。图2a和图2b显示了该等离子体割炬1的侧视图，这两个侧视图之间围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对彼此旋转了90°。图2c和图2d显示了等离子体炬尖端1.25的视图，而图2e显示等离子体炬端部1.35的视图。在这方面，等离子体割炬1的位置(在该位置处，等离子体射流离开喷嘴4的喷嘴孔4.1)在这方面被称为等离子体炬尖端1.25。为清楚起见，不显示软管和线；它们在等离子体炬端部1.35处被引导出等离子体炬轴1.20。对于等离子体炬尖端1.25和/或等离子体炬端部1.35可见的外轮廓由AK标注。外轮廓AK非圆形，并且横截面不围绕纵轴M1旋转对称。
在图2c和图2d中，可以识别喷嘴盖5和具有喷嘴孔4.1的喷嘴4的尖端。纵轴M1为虚拟中心线，其被垂直导向通过喷嘴孔4.1。
在图2c中，最小的间隔c(在此，在左边，作为示例，尺寸为14mm)显示在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间。该最小间隔c在角度范围α上延伸，这里作为示例为67°。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于虚拟连接线(该虚拟连接线位于最小间隔c的角度范围α的一半(α/2)处)围绕喷嘴孔4.1的轴向向右边偏移旋转的区域中，在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间示出沿着喷嘴孔4.1的径向导向的的最大间距d(在此，在右边，作为示例，尺寸为35mm)。
同样地显示了外轮廓AK的两点之间的、沿着喷嘴孔4.1的径向定向的最小间隔a(在此，作为示例为2*c)，在此作为示例该最小间隔a为28mm，外轮廓AK的两点的直的虚拟连接线虚拟通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心而延伸并且与纵轴M1相交。该最小间隔a在角度范围α上延伸，在此该角度范围α作为示例为67°。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于虚拟连接线(该虚拟连接线位于最小间隔a的角度范围α的一半(α/2)处)围绕喷嘴孔4.1的轴向向右边偏移旋转的区域中，在外轮廓AK的两点之间观察到在喷嘴孔4.1的径向上定向的最大间隔b(在此作为示例，尺寸为70mm)，外轮廓AK的两点之间的直的虚拟连接线与延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1相交。
由α表示的区域显示在图2中的左边，其也同样地存在(如图2d所示)于等离子体割炬的相对设置的右侧并且同样地以这样的方式设定尺寸。60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的角度区域可以同样地朝向左边或右边偏移，这同样地显示在图2d中。
相较于根据现有技术的等离子体割炬(图1a至图1c)，由于该构造形状，因而通过可比较的大于200A的切割电流的机械加工是可行的，并且多个等离子体割炬可以彼此靠近地以喷嘴孔之间尽可能小的间隔来布置。
图3a至图3d显示了根据本发明的等离子体割炬1的另一构造形状，其首先与图2a至图2d中所示的不同在于，没有这样的角度区域α：其中最小的间隔c和最小的间隔a存在于该区域中。恰好相应的一个间隔c和恰好相应的一个间隔a在此存在于等离子体割炬1的左侧处(如图3c所示)和右侧处(如图3d所示)。
图3a和图3b显示了该等离子体割炬的侧视图，其围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此而旋转90°。图3c和图3d显示了等离子体炬尖端1.25的视图，而图3e显示了与等离子体炬尖端1.25相对布置的等离子体炬端部1.35的视图。在这方面，等离子体割炬1的位置(在该位置处，等离子体射流离开喷嘴4的喷嘴孔4.1)被称为等离子体炬尖端1.25。为清楚起见，不显示软管和线；它们在等离子体炬端部1.35处被引导出等离子体炬轴1.20。对于等离子体炬尖端1.25和/或等离子体炬端部1.35可见的外轮廓由AK标注。外轮廓AK非圆形/不围绕纵轴M1旋转对称。
在图3c和图3d中，可以识别喷嘴盖5和具有喷嘴孔4.1的喷嘴4的尖端。纵轴M1为虚拟中心线，其垂直延伸通过喷嘴孔4.1。
在图3c中，最小的间隔c(在此，作为示例尺寸为12mm)在左侧显示在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右偏移旋转的区域中，示出了在喷嘴孔4.1的径向上定向的最大间距d(在此，在右边，作为示例，尺寸为35mm)，其在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间延伸。
同样地显示了外轮廓AK的两点之间的、在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔a，在此作为示例该最小间隔a为28mm，其直的虚拟连接线与延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的虚拟纵轴M1相交。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右偏移旋转的区域中，沿着喷嘴孔4.1的径向定向的最大间隔b(在此作为示例，在右边，尺寸为70mm)显示在外轮廓AK的两点之间，外轮廓AK的两点的直的虚拟连接线与延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1相交。
在图3d中，最小间隔c(在此，作为示例尺寸为12mm)在右侧显示在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于最小间隔c的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向左偏移旋转的区域中，示出了沿着喷嘴孔4.1的径向定向的最大间距d(在此，作为示例，在左边并且为35mm)，其在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间延伸。
同样地显示了在外轮廓AK的两点之间的、在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔a，在此作为示例该最小间隔a为28mm，其直的虚拟连接线与虚拟延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1相交。在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于最小间隔a的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向左偏移旋转的区域中，沿着喷嘴孔4.1的径向定向的最大间隔b(在此作为示例，在左边并且尺寸为70mm)显示在外轮廓AK的两点之间，其直的虚拟连接线与延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1相交。
图4a至图4h显示了从等离子体炬尖端1.25观察的根据本发明的等离子体割炬的不同实施方式。在这方面，作为示例，指示了最小间隔c和最小间隔a以及最大间距d和最大间隔b。图4a、图4b、图4c、图4f和图4f显示了多个示例，其中，有一个或多个角度区域α，在该角度区域中观察到最小间隔c和最小间隔a。在图4a和图4b中，α＝67°；在图4c中，α＝23°；在图4f中，α为96°；并且在图4g中，α＝33°。
在图4a、图4b、图4c和图4g中，除了所示出的在喷嘴孔4.1的左边的角度范围α，还有在喷嘴孔4.1的右边的同样大的第二角度范围α。为了更清楚起见，并未显示在喷嘴孔4.1的左边的角度范围α，但是可以从图2c和图2d的观察中推导出来。
在图4f中角度范围α仅仅在喷嘴孔4.1的左边，同时恰好一个最小间隔c，但是在喷嘴孔的右边没有观察到角度范围α。
在图4d中在喷嘴孔4.1的左边和右边各观察到恰好一个相应的最小间隔c。角度范围α不存在或等于0°。
在图4e中仅仅观察到喷嘴孔4.1的左边的最小间隔c。
作为示例，在图4e、图4f、图4g和图4h中示出同样的非对称的实施方式。
作为示例，图5a至图5c显示了一种这样的装置：其包括电极2、喷嘴4和设置在电极2和喷嘴4之间的气体通道3。图5a和图5b显示等离子体割炬1的侧视的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此旋转90°。
等离子气体PG流动通过气体通道3的孔3.1而进入到电极2和喷嘴4之间的内部空间4.2之间，并且离开喷嘴孔4.1。
喷嘴4被紧固至喷嘴保持架6。喷嘴4具有在朝向喷嘴孔4.1的方向上朝向喷嘴尖端以角γ4成圆锥形地逐渐减小的部分，在此作为示例，角γ4为48°。
电极2为直接地液体冷却的；这意味着其通过接触而直接接触冷却液体，冷却液体在最简单的情况下为水。冷却液体流动通过冷却管10进入到电极2的内部空间中(冷却剂供给WV1)并且重新返回通过冷却管10和电极2之间的中间空间(冷却剂返回WR1)。在此，电极2由发射插入件2.2和电极保持架2.1构成。发射插入件2.2包括高熔点材料(例如，铪、钨或其合金)；并且电极保持架2.1由具有良好导热性的材料(例如，铜、银或其合金)形成。这确保了电极2的有效冷却。
图5c显示了具有喷嘴孔4.1的喷嘴尖端的视图。如果该装置安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。在此，从喷嘴孔4.1的方向显示了该装置的外轮廓AK4，其与根据图9c的喷嘴4的外轮廓AK4相同。
在喷嘴孔4.1的上方和下方观察到在喷嘴孔4.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c4。这意味着，在该装置的示例中，在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK4之间观察到恰好两个在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c4。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，该装置的外轮廓AK被配置成最小间隔c4在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，该装置在一个方向上仅仅具有一个在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c4。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4h的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK4在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK4之间具有至少一个最大间距d4，最大间距d4在以下的角度范围中沿着喷嘴孔4.1的径向定向，该角度范围是在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c4的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c4等于12mm，并且作为示例，最大间距d4等于19mm。最小间隔c4因此比最大间距d4的2/3小。
在此，喷嘴孔具有2.4mm的最小直径d4.1并且适于通过至少200A的电流或甚至大于250A的电流切割。
作为示例，图6a至图6c显示了一种这样的装置：其包括电极2、喷嘴4、布置在电极2和喷嘴4之间的气体通道3、以及喷嘴盖5。图6a和图6b显示等离子体割炬1的侧视图的截面呈现，其围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此而旋转90°。该设计和功能对应于图5a至图5c中所描述的示例的设计和功能，从而可以省略详尽的描述。相同的元件标注相同的附图标记。
喷嘴4的外表面具有在朝向喷嘴孔4.1的方向上朝向喷嘴尖端以角γ4成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ4为80°。
喷嘴盖5的外表面具有在喷嘴盖孔5.1的方向上朝向喷嘴盖尖端以角γ5成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ5为48°。
图6c显示了具有喷嘴孔4.1的喷嘴尖端和具有喷嘴盖孔5.1的喷嘴盖尖端的视图。如果该装置安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。在此，从喷嘴盖孔5.1的方向上显示了该装置的外轮廓AK5，其与根据图10c的喷嘴盖5的外轮廓相同。
由于在该示例性装置中，喷嘴孔4.1的中心和喷嘴盖孔5.1的中心重合，故仅仅提及喷嘴孔4.1的中心和纵轴M1。
在喷嘴孔4.1的上方和下方观察到在喷嘴孔4.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c5。这意味着，在该装置的示例中，在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间观察到恰好两个在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c5。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，该装置的外轮廓AK被配置成最小间隔c5在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，在该装置中，在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓之间观察到恰好一个沿着喷嘴孔4.1的径向定向的最小间隔c5。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4j的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK5在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间具有至少一个最大间距d5，最大间距d5在以下的角度范围中在喷嘴孔4.1的径向上定向：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c5的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右或向左旋转。示出了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c5等于12mm，并且作为示例，最大间距d5等于19mm。最小间隔c5因此比最大间距d5的2/3小。
在此，喷嘴孔具有2.4mm的最小直径d4.1并且适于通过至少200A的电流或甚至大于250A的电流切割。
作为示例，图7a至图7c显示了一种这样的装置：其包括电极2、喷嘴4、布置在电极2和喷嘴4之间的气体通道3、喷嘴盖5、喷嘴保护盖8、以及布置在喷嘴盖5和喷嘴保护盖8之间的气体通道7。图7a和图7b显示等离子体割炬1的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此旋转90°。
等离子气体PG流动通过气体通道3的孔3.1而进入到电极2和喷嘴4之间的空间4.2中，并且离开喷嘴孔4.1，并且之后离开喷嘴保护盖孔8.1。
辅助气体SG流动通过气体通道7的孔7.1而进入到喷嘴盖5和喷嘴保护盖8之间的空间8.2中，并且离开喷嘴保护盖孔8.1。
借助于喷嘴盖5，喷嘴4被紧固至喷嘴保持架6。
在此，作为示例，喷嘴保护盖8被紧固至喷嘴盖5。还可以的是，喷嘴保护盖8被紧固至炬本体10.1、紧固至喷嘴保持架6或紧固至等离子体割炬1的另一部件。一般来说，发生这样的紧固：其允许喷嘴保护盖8相对于喷嘴4的电绝缘。
喷嘴4的外表面具有在朝向喷嘴孔4.1的方向上朝向喷嘴尖端以角γ4成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ4为80°。
喷嘴盖5的外表面具有在喷嘴盖孔5.1的方向上朝向喷嘴盖尖端以角γ5成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ5为100°。
喷嘴保护盖8的外表面具有在喷嘴保护盖孔8.1的方向上朝向喷嘴保护盖尖端以角γ8成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ8为100°。
在其它方面，在该示例中的实施方式对应于图5a至图5c所示的示例和图6a至图6c中所示的示例。
图7c显示了具有喷嘴保护盖孔8.1的喷嘴保护盖尖端和在其中可见的具有喷嘴孔4.1的喷嘴尖端。如果该装置安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。在此，从喷嘴保护盖孔8.1的方向显示了该装置的外轮廓AK8，其与图12c的喷嘴保护盖8的外轮廓AK8相同。
由于在该示例性装置中，喷嘴孔4.1的中心和喷嘴盖孔5.1的中心以及与喷嘴保护盖孔8.1的中心重合，故仅仅提及喷嘴孔4.1的中心且纵轴M1。
在喷嘴孔4.1的上方和下方观察到沿着喷嘴孔4.1的径向定向的相应的恰好一个最小间隔c8。这意味着，在该装置的示例中，在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK8之间观察到恰好两个在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c8。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，该装置的外轮廓被配置成最小间隔c8在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，在一个方向上仅仅观察到在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c8。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4j的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK8具有在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK8之间的至少一个最大间距d8，最大间距d8在以下的角度范围中在喷嘴孔4.1的径向上定向，该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c8的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右或向左旋转形成。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c8等于14mm，并且作为示例，最大间距d8等于19mm。最小间隔c8因此比最大间距d8的3/4小。
在此，喷嘴孔4.1具有2.4mm的最小直径d4.1并且适于通过至少200A的电流或甚至大于250A的电流切割。
作为示例，图8a至图8c显示了一种这样的装置：其包括电极2、喷嘴4、布置在电极2和喷嘴4之间的气体通道3、喷嘴盖5、喷嘴保护盖8、和布置在喷嘴盖5和喷嘴保护盖8之间的气体通道7、以及喷嘴保护盖保持架9。
与图7a至图7c的不同在于，喷嘴保护盖8由喷嘴保护盖保持架9保持。类似于图7a至图7c的喷嘴保护盖8，喷嘴保护盖保持架9被紧固至喷嘴盖5或紧固至炬本体10、紧固至喷嘴保持架6、或紧固至等离子体割炬1的另一部件。
图8a和图8b显示等离子体割炬1的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此旋转90°。
图8c显示了具有喷嘴保护盖孔8.1的喷嘴保护盖尖端和在其中可见的具有喷嘴孔4.1的喷嘴尖端。如果该装置安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。在此，从喷嘴保护盖孔8.1的方向显示了该装置的外轮廓AK9，其与图13c的喷嘴保护盖保持架9的外轮廓和图14c的装置相同。
对图7a至图7c进行的其它方面的陈述也可以应用，但是不同是，喷嘴保护盖保持架9的外轮廓AK9取代了喷嘴保护盖8的外轮廓AK8。这还与这样的事实相关：最小间隔c9取代了最小间隔c8，并且最大间距d9取代了最大间距d8。
图9a至图9d显示了根据本发明的喷嘴4，其安装在根据图5a至图5c的装置中。图9a和图9b显示喷嘴4的侧视图的截面呈现，它们之间围绕延伸通过喷嘴孔4.1的纵轴M1相对于彼此而旋转90°。喷嘴4具有在喷嘴孔4.1的方向上朝向喷嘴尖端以角γ4成圆锥形地逐渐减小的部分，在此作为示例，角γ4为48°。
图9c显示喷嘴尖端的视图，其中可以识别喷嘴4的喷嘴孔4.1和外轮廓AK4。如果喷嘴4安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。
在喷嘴孔4.1的上方和下方观察到相应的在喷嘴孔4.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c4。这意味着，在该示例中，该装置具有在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK4之间的恰好两个在喷嘴孔4.1的径向上定向的最小间隔c4。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓AK4被配置成最小间隔c4在最大120°的角度范围α中延伸，或优选地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，喷嘴4观察到在喷嘴孔4.1的径向上定向的恰好一个最小间隔c4。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4j的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK4在延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK4之间具有至少一个最大间距d4，最大间距d4在以下的角度范围中在喷嘴孔4.1的径向上定向：该角度范围是在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c4的虚拟连接线围绕喷嘴孔4.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c4等于12mm，并且作为示例，最大间距d4等于19mm。最小间隔c4因此比最大间距d4的2/3小。
图9d显示喷嘴4的与喷嘴尖端和喷嘴孔4.1相对的端部的、与图9c相对的视图。
喷嘴4的外轮廓AK4非圆形/围绕纵轴M1非旋转对称。
在此，喷嘴孔具有2.4mm的最小直径d4.1并且适于通过至少200A的电流或甚至大于250A的电流切割。
图10a至图10d显示了根据本发明的喷嘴盖5，其安装在根据图6a至图6c的装置中。图10a和图10b显示喷嘴盖5的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴盖孔5.1的纵轴M1相对于彼此旋转90°。喷嘴盖5具有在喷嘴盖孔5.1的方向上朝向喷嘴盖尖端以角γ5成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ5为48°。
图10c显示喷嘴盖尖端的视图，其中可以看到喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1和外轮廓AK5。如果该喷嘴盖5安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。
在喷嘴盖孔5.1的上方和下方观察到在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c5。这意味着，在该示例中，在延伸通过喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间观察到恰好两个在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的最小间隔c5。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓被配置成最小间隔c5在最大120°的角度范围α中观察到，或更好地在最大70°的角度范围α中观察到。同样可以的是，喷嘴盖5在一个方向上具有在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的恰好一个最小间隔c5。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4h和图15a至15d中类似推导出。
外轮廓AK5在延伸通过喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间具有至少一个在以下的角度范围中在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的最大间距d5：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c5的虚拟连接线围绕喷嘴盖孔5.1的轴向向右或向左旋转形成。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c5等于12mm，并且作为示例，最大间距d5等于19mm。最小间隔c5因此比最大间距d5的2/3小。
图10d显示喷嘴盖5的与喷嘴盖尖端和喷嘴盖孔5.1相对的端部的、与图10c相对的视图。
喷嘴盖5的外轮廓AK5非圆形/围绕纵轴M1非旋转对称。
图11a至图11d显示了根据本发明的具有喷嘴盖5和气体通道7的装置，其可以安装在根据图7a至图7c的装置和图8a至图8c的装置中。图11a和图11b显示喷嘴盖5的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴盖孔5.1的纵轴M1相对于彼此而旋转90°。喷嘴盖5具有在喷嘴盖孔5.1的方向上朝向喷嘴盖尖端以角γ5成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ5为100°。
图11c显示喷嘴盖尖端的视图，其中可以看到喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1和外轮廓AK5。如果该喷嘴盖5安装在等离子体割炬1中，则如图7a至图7c和图8a至图8c所示，其将布置在等离子体炬尖端1.25的方向上的喷嘴保护盖8后方。
在喷嘴盖孔5.1的上方和下方观察到在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c5。这意味着，在该示例中，该布置具有在延伸通过喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间的恰好两个在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的最小间隔c5。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓AK5被配置成最小间隔c5在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，喷嘴盖5在一个方向上具有在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的恰好一个最小间隔c5。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4h的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK5具有在延伸通过喷嘴盖5的喷嘴盖孔5.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK5之间的在以下角度范围中在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的至少一个最大间距d5：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c5的虚拟连接线围绕喷嘴盖孔5.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c5等于13mm，并且作为示例，最大间距d5等于19mm。最小间隔c5因此比最大间距d5的3/4小。
图11d显示喷嘴盖5的与喷嘴盖尖端和喷嘴盖孔5.1相对的端部的、与图11c相对的视图。
喷嘴盖5的外轮廓AK5非圆形/围绕纵轴M1非旋转对称。
图12a至图12d显示了根据本发明的喷嘴保护盖8，其安装在根据图7a至图7c的装置中。图12a和图12b显示喷嘴保护盖8的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴保护盖孔8.1的中心线M1相对于彼此而旋转90°。喷嘴保护盖8具有在喷嘴保护盖孔8.1的方向上朝向喷嘴保护盖尖端以角γ8成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ8为100°。
图12c显示喷嘴保护盖尖端的视图，其中可以识别喷嘴保护盖8的喷嘴保护盖孔8.1和外轮廓AK8。如果该喷嘴保护盖8安装在等离子体割炬1中，则其将对应于等离子体炬尖端1.25。
在喷嘴保护盖孔8.1的左侧和右侧观察到在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c8。这意味着，在该布置的示例中，在延伸通过喷嘴保护盖8的喷嘴保护盖孔8.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK8之间观察到在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的恰好两个最小间隔c8。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓AK8被配置成最小间隔c8在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，喷嘴保护盖8在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的方向上具有恰好一个最小间隔c8。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4j的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK8具有在延伸通过喷嘴保护盖8的喷嘴保护盖孔8.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK8之间的在以下的角度范围中在喷嘴盖孔5.1的径向上定向的至少一个最大间距d8：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c8的虚拟连接线围绕喷嘴保护盖孔8.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c8等于14mm，并且作为示例，最大间距d8等于19mm。最小间隔c8因此比最大间距d8的3/4小。
图12d显示与喷嘴保护盖8的与喷嘴保护盖尖端和喷嘴保护盖孔8.1相对的端部的、与图12c相对的视图。
喷嘴保护盖8的外轮廓AK8非圆形/围绕纵轴M1非旋转对称。
图13a至图13d显示了具有喷嘴保护盖保持架9的实施方式，其可以安装在根据图8a至图8c的布置中。图13a和图13b显示喷嘴保护盖保持架9的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴保护盖保持架孔9.1的中心线M1相对于彼此而旋转90°。喷嘴保护盖保持架9具有在喷嘴保护盖保持架孔9.1的方向上朝向喷嘴保护盖保持架尖端以角γ9成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ9为48°。
图13c显示喷嘴保护盖保持架尖端的视图，其中可以识别喷嘴保护盖保持架9的喷嘴保护盖保持架孔9.1和外轮廓AK9。如果该喷嘴保护盖保持架9安装在等离子体割炬1中，则如图8a至图8c所示，其可以设置在等离子体炬尖端1.25的方向上的喷嘴保护盖8后方。
在喷嘴保护盖保持架孔9.1的上方和下方观察到在喷嘴保护盖保持架孔9.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c9。这意味着，在该示例中，该布置在两个方向上具有在延伸通过喷嘴保护盖保持架9的喷嘴保护盖保持架孔9.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK9之间的在喷嘴保护盖保持架孔9.1的径向上定向的恰好两个最小间隔c9。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓AK9被配置成最小间隔c9在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，在喷嘴保护盖保持架9处，在一个方向上观察到在喷嘴保护盖保持架孔9.1的径向上定向的恰好一个最小间隔c9。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4j的示例和图15a至15d的示例中推导出。
外轮廓AK9具有在延伸通过喷嘴保护盖保持架9的喷嘴保护盖保持架孔9.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK9之间的在以下的角度范围中在喷嘴保护盖保持架孔9.1的径向上定向的至少一个最大间距d9：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c9的虚拟连接线围绕喷嘴保护盖保持架孔9.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c9等于14mm，并且作为示例，最大间距d9等于19mm。最小间隔c9因此比最大间距d9的3/4小。
图13d显示喷嘴保护盖保持架9的与喷嘴保护盖保持架尖端和喷嘴保护盖保持架孔9.1相对的端部的、与图13c相对的视图。
喷嘴保护盖保持架9的外轮廓AK9非圆形/围绕纵轴M1非旋转对称。
图14a至图14c显示了根据本发明的具有喷嘴保护盖保持架9和喷嘴保护盖8的装置，其可以安装在根据图8a至图8c的装置中。喷嘴保护盖保持架9与图13a至图13c的喷嘴保护盖保持架9相同。喷嘴保护盖8具有喷嘴保护盖孔8.1，纵轴M1延伸通过喷嘴保护盖孔8.1的中心。喷嘴保护盖保持架9具有喷嘴保护盖保持架孔9.1，纵轴M1同样延伸通过喷嘴保护盖保持架孔9.1的中心。图14a和图14b显示喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9的装置的侧视图的截面呈现，这两个图之间围绕延伸通过喷嘴保护盖孔8.1的纵轴M1相对于彼此而旋转90°。喷嘴保护盖保持架9具有在喷嘴保护盖保持架孔9.1的方向上朝向喷嘴保护盖保持架尖端以角γ9成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ9为48°。
喷嘴保护盖8具有在喷嘴保护盖孔8.1的方向上朝向喷嘴保护盖尖端以角γ8成圆锥形地逐渐减小的截面，在此作为示例，角γ8为100°。
图14c显示喷嘴保护盖尖端的视图，其中可以识别喷嘴保护盖孔8.1和喷嘴保护盖保持架9的外轮廓AK9。如果具有喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9的布置安装到等离子体割炬1中，则如图8a至图8c所示，其将对应于等离子体炬尖端1.25。
在喷嘴保护盖孔8.1的上方和下方观察到在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的相应的恰好一个最小间隔c9。这意味着，在该示例中，该布置具有在延伸通过喷嘴保护盖8的喷嘴保护盖孔8.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK9之间的在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的恰好两个最小间隔c9。
在该实施方式中，角度范围α不存在或其等于0°。然而，还可以的是，外轮廓AK9被配置成最小间隔c9在最大120°的角度范围α中延伸，或更好地在最大70°的角度范围α中延伸。同样可以的是，在具有喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9的布置中，在一个方向上观察到在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的恰好一个最小间隔c9。在此，省略了图片说明图，然而，其可以从图4a至图4h的示例中推导出。
外轮廓AK9具有在延伸通过喷嘴保护盖8的喷嘴保护盖孔8.1的中心的纵轴M1和外轮廓AK8之间的在以下的角度范围中在喷嘴保护盖孔8.1的径向上定向的至少一个最大间距d9：该角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间、相对于最小间隔c9的虚拟连接线围绕喷嘴保护盖孔8.1的轴向向右或向左旋转形成的。显示了向右旋转βmin到βmax的角度范围。
在此作为示例，最小间隔c9等于14mm，并且作为示例，最大间距d9等于19mm。最小间隔c9因此比最大间距d9的3/4小。
图14d显示喷嘴保护盖保持架9的与喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9及喷嘴保护盖孔8.1的布置的尖端相对的端部的、与图14c相对的视图。
喷嘴保护盖保持架9和喷嘴保护盖8的的外轮廓AK9非圆形/非旋转对称。
图15a至图15d示出观察到等离子体炬尖端1.25时根据本发明的等离子体炬耐磨部件的不同实施方式。
在此作为示例，喷嘴保护盖显示在图15a和图15c中。
喷嘴保护盖8和喷嘴保护盖保持架9的显示在图15b和图15d中。
在这方面，作为示例，示出了最小间隔c以及最大间距d。在图15a和图15b中显示了多个示例，其中，有多个角度范围α，在该角度范围α中观察到最小间隔c。在图4a和图4b中，角度范围α等于67°。除了在喷嘴保护盖孔8.1上方所示的角度范围α，完全相同尺寸的第二角度范围α还存在于喷嘴保护盖孔8.1的下方。出于清楚的目的，该角度范围未显示，但是可以从图2c和图2d的观察中推断出。
在图15c和图15d中，角度范围α仅仅存在于喷嘴保护盖孔8.1上方，同时观察到恰好一个最小间隔c(未显示)，但是在喷嘴孔下方，不存在角度范围α。
作为示例，在图15c和图15d中同样地显示了不对称的实施方式。
图16a至16d显示分别具有两个根据本发明的等离子体割炬1.1和1.2的示意性的不同视图。等离子体割炬切割具有厚度t的工件20。省略了离开喷嘴孔的等离子体射流的呈现，因为它们的方向对应于离开喷嘴孔的纵轴M1和纵轴M2。
在这方面，其为图3a至图3d显示的等离子体割炬1以及图6a至图6c显示的根据该示例的。等离子体割炬相对于彼此而布置在观察到最小间隔c的相应的侧面处。因此，作为示例，它们在此相对于彼此而布置在平坦的侧面处。它们所谓地横向于进给方向v和形成的切口F1、F2和F3直立。因此可以将导向通过相应的喷嘴的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1和纵轴M2以彼此之间尽可能小的间隔布置。这相对于根据现有技术的等离子体割炬有这样的优点：离开两个等离子体割炬的各自喷嘴孔的等离子体射流相对于彼此的间隔可被保持为小的，并且可以容纳操作所需要的所有元件。小的间隔是特别有利的，这是由于在此例如同时利用两个或三个等离子体割炬切割轮廓中、特别是在切割边缘、圆形和非线性形状中所形成的轮廓的更高精度。由于在作为示例所示的等离子体割炬(其中最小间隔c等于12mm)中使用根据图6a至图6c的布置，并且因此还使用根据图10a至10c的喷嘴盖5，因而在纵轴M1和纵轴M2之间观察到的间隔z1可以仅等于25mm。然后，1mm的最小间隔z11在此可以在两个等离子体割炬的外轮廓之间观察到。
而且，在图16a至图16d中显示纵轴M1和纵轴M2，以及由此等离子体割炬1.1和等离子体割炬1.2相对于彼此而倾斜角δ1。角度范围可以在两个方向上选择从0°到60°。
这是为用于制备焊缝的倒角的切割所需要的，其对于切割期间所产生的切割边缘的不同角度来说是所需要的。对于此的示例尤其在DIN EN ISO 9692-2中阐述。所谓的Y缝的切割显示在图16b中。在这方面，具有宽度f1的切口F1并且之后具有宽度f2的倾斜切口F2通过几乎垂直于工件20布置的等离子体割炬1.1来切割。然后，如图16b中的工件20的右部分所示，结果是具有垂直边t1的切割边缘和切割边缘的倾斜侧面或倒角t2。
这样的倒角的切割仅仅从10mm往前的工件厚度是有意义的，并且取决于应用还可以达50mm。合适的等离子体割炬可以切割的材料厚度取决于角δ1而明显更大并且可以达1.5倍，即，15mm或75mm。在等离子体切割期间可以产生切割该材料厚度的电流达至少200A。然后，喷嘴4的喷嘴孔4.1具有至少1.7mm的直径、更好地具有2.0mm至2.4mm的直径。对于更大的材料厚度，通过更高的电流(例如，400A)以及更大的喷嘴孔的直径(例如，具有大于3mm的直径)进行切割。等离子体割炬及其构造形状因此必须适合于能够可靠地传输电流并且同时能够被尽可能彼此靠近地布置，以在切割期间实现尽可能高的待切割的工件的所需形状的轮廓精度。如已经在图5a至图8c中所示，这样的等离子体割炬的至少一个耐磨部件可以为液冷的，该耐磨部件特别地为电极2、喷嘴4和/或喷嘴盖5。
如图1a至图1c所示，根据现有技术的等离子体割炬具有圆形外轮廓，该轮廓在该电流范围内具有50mm的直径，并且可以不像本发明中所使用的等离子体割炬一样彼此那么靠近地布置。
在外轮廓AK和延伸通过喷嘴4的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1之间观察到至少一个最小间隔c的至少一个虚拟连接线，该虚拟连接线从等离子体割炬相对于工件20的轴进给方向v倾斜一角度ε，角度ε最大30°，优选最大15°、特别优选最大5°，并且非常特别优选与轴进给方向v平行定位。这显示在图16d和图17d中。
图17a至图17d显示了具有三个根据本发明的等离子体割炬1.1、1.2和1.3的布置的不同视图。等离子体割炬切割具有厚度t的工件20。省略了离开喷嘴孔的等离子体射流的呈现，因为它们的方向对应于离开喷嘴孔的纵轴M1、纵轴M2和纵轴M3。
在这方面，其为图3a至图3d显示的等离子体割炬3，以及根据图6a至图6c显示的根据该示例的布置。等离子体割炬1.1、1.2和1.3相对于彼此而布置在观察到最小间隔c的相应的侧面处。因此在此，它们在该侧面处面向彼此对齐而布置，作为示例该侧面是平坦的。它们例如垂直于轴向进给方向v和形成的切口F1、F2和F3对齐。因此可以将导向通过相应的喷嘴的喷嘴孔4.1的中心的纵轴M1、纵轴M2和M3尽可能彼此靠近地布置。这相对于根据现有技术的等离子体割炬有这样的优点：离开两个等离子体割炬的各自喷嘴孔的等离子体射流相对于彼此的间隔可以是小的。小的间隔是特别有利的，这是由于在此例如同时利用三个等离子体割炬切割轮廓中、特别是在切割边缘、圆形和非线性形状中所形成的轮廓的更高精度。由于在作为示例所示的等离子体割炬1.1、1.2和1.3(其中最小间隔c为12mm)中使用根据图6a至图6c的布置，并且因此还使用根据图10a至10c的喷嘴盖5，因而必须在纵轴M1和纵轴M2之间观察到的间隔z1和必须在纵轴M1和纵轴M3之间观察到的间隔z2的每一者可以达25mm。然后，1mm的最小间隔z11和最小间隔z12在此可以在等离子体割炬1.1和等离子体割炬1.2之间的外轮廓AK之间以及等离子体割炬1.1和等离子体割炬1.3之间的外轮廓AK之间达到。等离子体割炬1.3和等离子体割炬1.2的纵轴M2和纵轴M3之间的最小间隔因此仅达到50mm。
而且，在图17a至图17d中显示纵轴M1和纵轴M2、以及由此等离子体割炬1.1和等离子体割炬1.2可以相对于彼此而倾斜角δ1，并且显示纵轴M1和纵轴M2、以及由此等离子体割炬1.1和等离子体割炬1.3相对于彼此而倾斜角δ2。角δ1和δ2的角度范围可以在两个方向上从0°达到60°。
这是用于制备焊缝的倒角的切割所需要的，其对于切割期间所产生的切割边缘的不同角度来说是所需要的。对于此的示例尤其在DIN EN ISO 9692-2中阐述。所谓的DY缝的切割显示在图17b中。在这方面，具有宽度f3的倾斜切口F3通过这样的等离子体割炬1.3形成：等离子体割炬1.3相对于等离子体割炬1.1倾斜角δ2。具有宽度f1的切口F1通过几乎垂直于工件布置的等离子体割炬1.1形成，并且具有宽度f2的倾斜切口F2通过倾斜角δ1的等离子体割炬1.2形成。然后，如图16b中的工件20的右部分所示，结果是具有垂直边t1、上侧面或倒角t2和下倾斜侧面或倒角t3的切割边缘(根据EN ISO 9692-2)。
这样的倒角的切割仅仅从前方的16mm的工件厚度t是有意义的，并且取决于应用还可以达50mm。倾斜的等离子体割炬必须切割的材料厚度取决于角δ1和角δ2可以更大并且可以达1.5倍，即，24mm至75mm。在等离子体切割期间可以产生切割该材料厚度的电流达至少200A；然后，喷嘴4的喷嘴孔4.1具有至少1.7mm的直径、更好地为2.0mm至2.4mm。对于更大的材料厚度，通过更高的电流(例如，400A)以及更大的喷嘴孔的直径(例如，具有大于3mm的直径)进行切割。等离子体割炬及其构造形状因此应当适合于能够可靠地传输这样的电流并且同时能够被尽可能彼此靠近地布置，以在切割期间实现尽可能高的待切割的工件的所需形状的轮廓精度。
如已经在图5a至图8c中所示，这样的等离子体割炬的至少一个耐磨部件可以为液冷的，该耐磨部件特别地为电极2、喷嘴4和/或喷嘴盖5。
如图1a至图1c所示，根据现有技术的等离子体割炬具有圆形外轮廓，该轮廓在该电流范围内具有50mm的直径，并且在不背离待切割的所需轮廓或引起的质量损失的情况下，可以不像根据本发明的等离子体割炬一样彼此那么靠近地布置。

Claims (25)

1.一种具有至少两个等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的等离子体割炬装置，所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)由炬本体(1.10)、电极(2)和具有喷嘴孔(4.1)的喷嘴(4)形成，其中，所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的外轮廓(AK)存在于相对于中心纵轴(M1，M2，M3)的横截面中，所述中心纵轴(M1，M2，M3)垂直地通过所述喷嘴孔(4.1)定位，
其特征在于，在至少一个轴向方向上观察到在延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述中心纵轴(M1，M2，M3)和所述外轮廓(AK)的径向外缘之间的最小间隔(c)，并且所述最小间隔(c)最大对应于延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述中心纵轴(M1，M2，M3)和所述外轮廓(AK)的所述径向外缘之间的最大间距(d)的长度的3/4；或者
所述最小间隔(c)最大对应于所述外轮廓(AK)的外缘的两点之间的最大间隔(b)的长度的3/8，所述外缘的两点之间的虚拟的直的连接线延伸通过所述中心纵轴(M1，M2，M3)，所述中心纵轴(M1，M2，M3)延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心，
其中，所述喷嘴(4)、喷嘴盖(5)或喷嘴保护盖(8)在朝向所述喷嘴(4)或所述喷嘴孔(4.1)的方向上分别以角γ4、γ5或γ8呈圆锥形，
其中，所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)相对于彼此而布置在观察到所述最小间隔(c)的相应的侧面处，所述中心纵轴(M1，M2，M3)中的第一中心纵轴(M1)与第二中心纵轴(M2)以及因此所述至少两个等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)中的第一等离子体割炬(1.1)与第二等离子体割炬(1.2)能够相对于彼此在两个方向上倾斜0到60°的角度(δ1,δ2)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿着公共轴线观察到在两个相反的方向上的最小间隔(c)，所述最小间隔(c)被从延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述中心纵轴(M1，M2，M3)开始导向到所述外轮廓(AK)的径向外缘。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的整个长度上观察到至少一个所述最小间隔(c)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述喷嘴(4)、所述喷嘴盖(5)、所述喷嘴保护盖(8)或所述喷嘴保护盖保持架(9)的整个长度上观察到所述最小间隔(c)。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在至少一长度(l)上观察到所述最小间隔(c)，所述长度(l)对应于在观察到所述最小间隔(c)的区域中的所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的最大宽度的至少1.4倍。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴孔(4.1)的中心偏心地布置在所述外轮廓(AK)内。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间隔(b)的1/3；或者，
其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间距(d)的2/3。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间隔(b)的1/4；或者
其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间距(d)的1/2。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间隔(b)的1/6；或者
其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为所述最大间距(d)的1/3。
10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在最大为120°的至少一个角度范围α中观察到围绕所述中心纵轴(M1，M2，M3)开始的最小间隔(c)。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在最大为70°的至少一个角度范围α中观察到围绕所述中心纵轴(M1，M2，M3)开始的最小间隔(c)。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述外轮廓(AK)具有在所述外轮廓(AK)的最大间隔(b)的两点之间的在所述喷嘴孔(4.1)的径向上定向的至少一个最大间距(d)，所述外轮廓(AK)的最大间隔(b)的两点的虚拟的直的连接线在以下的角度范围中与延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的虚拟的所述中心纵轴(M1，M2，M3)相交：所述角度范围相对于所述最小间隔(c)的虚拟连接线围绕所述喷嘴孔(4.1)的轴向向右或向左旋转形成，或所述角度范围在60°的最小角度βmin和120°的最大角度βmax之间的相对于所述最小间隔(c)的布置在所述角度范围α的一半处的虚拟连接线围绕所述喷嘴孔(4.1)的轴向向右或向左旋转形成；
或者，所述外轮廓(AK)具有在延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述中心纵轴(M1，M2，M3)和所述外轮廓(AK)的所述径向外缘之间的、在所述喷嘴孔(4.1)的径向上定向的至少一个最大间距(d)。
13.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为20mm。
14.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为15mm。
15.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，观察到所述最小间隔(c)最大为12.5mm。
16.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述外轮廓(AK)具有圆形、多边形、曲线形、半圆形、卵形或椭圆形或者以上几者的组合。
17.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在靠近所述第一等离子体炬(1.1)操作的至少另一等离子体炬(1.2，1.3)的方向上，在所述第一等离子体炬(1.1)处观察到所述外轮廓(AK)的至少一个最小间隔(c)。
18.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在相应的靠近彼此布置的等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的喷嘴(4)的相应的喷嘴孔(4.1)的虚拟延伸的所述中心纵轴(M1，M2，M3)之间观察到最大为42mm的间隔z1、z2。
19.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在相应的靠近彼此布置的等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的喷嘴(4)的相应的喷嘴孔(4.1)的虚拟延伸的所述中心纵轴(M1，M2，M3)之间观察到最大为32mm的间隔z1、z2。
20.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在相应的靠近彼此布置的等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的喷嘴(4)的相应的喷嘴孔(4.1)的虚拟延伸的所述中心纵轴(M1，M2，M3)之间观察到最大为27mm的间隔z1、z2。
21.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述外轮廓(AK)和延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述第一中心纵轴(M1)之间观察到至少一个最小间隔(c)的至少一个虚拟连接线，所述虚拟连接线从所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)相对于工件(20)的轴进给方向(v)倾斜最大为30°的角(ε)。
22.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述外轮廓(AK)和延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述第一中心纵轴(M1)之间观察到至少一个最小间隔(c)的至少一个虚拟连接线，所述虚拟连接线从所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)相对于工件(20)的轴进给方向(v)倾斜最大为15°的角(ε)。
23.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述外轮廓(AK)和延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述第一中心纵轴(M1)之间观察到至少一个最小间隔(c)的至少一个虚拟连接线，所述虚拟连接线从所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)相对于工件(20)的轴进给方向(v)倾斜最大为5°的角(ε)。
24.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述外轮廓(AK)和延伸通过所述喷嘴(4)的所述喷嘴孔(4.1)的中心的所述第一中心纵轴(M1)之间观察到至少一个最小间隔(c)的至少一个虚拟连接线，所述虚拟连接线从所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)相对于工件(20)的轴进给方向(v)平行地定位。
25.耐磨部件在根据权利要求1至24中任一项所述的装置中的用途，其中，在所述等离子体割炬(1.1，1.2，1.3)的至少一者中，所述喷嘴(4)或所述喷嘴盖(5)或所述喷嘴保护盖(8)或所述喷嘴保护盖保持架(9)作为具有满足权利要求1至24中的所述任一项的条件的外轮廓(AK)的耐磨部件存在。
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