CZ20032306A3 - Plazmový hořák s kontaktním zážehem - Google Patents

Description

Plazmový hořák s kontaktním zážehem

Oblast techniky

Tento vynález se obecně týká plazmových obloukových hořáků a konkrétněji plazmových obloukových hořáků s kontaktním zážehem.

Dosavadní stav techniky

Plazmové obloukové hořáky, také známé jako elektrické obloukové hořáky, jsou běžně používány pro řezání, svařování a metalizace kovových součástek rozprašováním. Takové hořáky obvykle fungují tak, že vedou plazma sestávající z ionizovaných částic plynu směrem k součástce. Obecně je stlačený vzduch, který má být ionizován, veden přes hořák tak, aby proudil kolem elektrody před výstupem z hořáku výstupním otvorem ve špičce hořáku. Elektroda má poměrně negativní potenciál a funguje jako katoda. Špička hořáku, která sousedí s koncem elektrody na předním konci hořáku, vytváří anodu s poměrně pozitivním potenciálem. Když se na hořák aplikuje dostatečně vysoké napětí, ustaví se v meziprostoru mezi elektrodou a špičkou hořáku oblouk, čímž se zahřeje plyn a způsobí to jeho ionizaci. Ionizovaný plyn v meziprostoru je vypuštěn ven z hořáku a objeví se jako plamen šířící se ven od špičky hořáku. Protože je hlavice hořáku nebo jeho přední konec umístěn poblíž součástky, přenese se oblouk mezi elektrodu a součástku, protože impedance součástky k negativnímu potenciálu je typicky nižší než impedance špičky hořáku k negativnímu potenciálu. Během této operace přeneseného oblouku slouží součástka jako anoda.

Plazmové obloukové hořáky se mohou nacházet jak ve formě s nekontaktním zážehem, tak ve formě s kontaktním zážehem. U plazmových hořáků s nekontaktním zážehem jsou špička a elektrody normálně udržovány ve fixní fyzické separaci od plazmové hlavice. Typicky je na elektrodu (relativní ke špičce hořáku) aplikován vysokonapěťový vysokofrekvenční signál, aby se mezi • · · · fa) ·· ···· ··· · · · 9 9 9 9 elektrodou a špičkou ustavil řídicí oblouk. Jak bylo zmíněno výše, když se hlavice hořáku posune směrem k součástce, přesune se oblouk na součástku. Oproti tomu u konvenčních hořáků s kontaktním zážehem spolu špička a/nebo elektroda navzájem vytváří elektrický kontakt, obecně naspodu elektrody. Například pružina nebo jiný mechanický prostředek vychýlí špičku a/nebo elektrodu podélně tak, aby špička a elektroda byly vychýleny do elektrického kontaktu, aby poskytly elektricky vodivou dráhu mezi pozitivní a negativní stranou zdroje energie. Když obsluha stiskne pojistku hořáku, aplikuje se na elektrodu napětí a stlačený plyn proudí přes hořák do výstupního otvoru špičky hořáku. Plyn způsobuje, že špička a/nebo elektroda překonají předpětí a fyzicky se oddělí. Jak se špička a elektroda oddělí, řídicí oblouk ustavený mezi nimi je hnán plynem k výstupnímu otvoru špičky.

Jedna nevýhoda spojená s výše popsaným konvenčním plazmovým hořákem s kontaktním zážehem je, že opakovaný axiální pohyb elektrody, špičky nebo obou může mít za následek axiální nesouosost mezi elektrodou a špičkou. Také ustavením řídicího oblouku mezi elektrodou a špičkou naspodu elektrody je poškozována špička sousedící s centrálním výstupním otvorem ze špičky. Axiální nesouosost elektrody a špičky, jakož i jakékoli poškození špičky, může mít za následek sníženou výkonnost hořáku a/nebo kvalitu řezu. V důsledku toho je požadována častá výměna špičky. U konvenčních plazmových hořáků s kontaktním zážehem, kde je špička pohyblivá pro ustavení elektrického kontaktu s elektrodou, je špička v různých podélných polohách v režimech zapnuto a vypnuto, čímž to činí nepohodlným pro obsluhu kontrolovat relativní polohu špičky vzhledem k řezané součástce. Je také obtížné provést drag cutting součástky, když je špička posazena na součástku během řezání, protože by špička byla nežádoucím způsobem posunuta do kontaktu s elektrodou při usazení na součástku.

• · « · ···♦·· · ···· ··· · · · · ·· · · «·· · · *· · ·

Podstata vynálezu

Mezi několika předměty a znaky tohoto vynálezu je poskytnutí plazmového hořáku s kontaktním zážehem a způsobu fungování takového hořáku, který snižuje četnost výměny špičky hořáku; poskytnutí takového hořáku a způsobu, který snižuje riziko axiální nesouososti mezi elektrodou a špičkou; poskytnutí takového hořáku, který snižuje poškození špičky poblíž centrálního výstupního otvoru špičky; a poskytnutí takového hořáku a způsobu, který eliminuje potřebu axiálního pohybu elektrody a/nebo špičky ke generaci řídicího oblouku.

Obecně plazmový hořák s kontaktním zážehem podle vynálezu obsahuje katodové těleso přizpůsobené pro elektrické spojení s negativní stranou zdroje energie a anodové těleso přizpůsobené pro elektrické spojení s pozitivní stranou zdroje energie. Primární dráha proudu plynu vede pracovní plyn ze zdroje pracovního plynu přes hořák. Vodivý prvek hořáku je vytvořen z elektricky vodivého materiálu a není pevně spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem. Hořák funguje mezi režimem naprázdno, kde vodivý prvek poskytuje elektricky vodivou dráhu mezi katodovým tělesem a anodovým tělesem, a řídicím režimem, kde je řídicí oblouk vytvořený mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa přizpůsoben k iniciaci funkce hořáku vypuštěním pracovního plynu v primární dráze proudu plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

Další provedení tohoto vynálezu je namířeno na plazmový hořák s kontaktním zážehem typu, který má primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu přes hořák, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Hořák v tomto provedení obecně obsahuje elektrodu mající podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch. Špička obklopuje elektrodu v daném prostorovém uspořádání a definuje tak alespoň částečně primární dráhu proudu plynu z hořáku pro vedení pracovního plynu přes hořák

V ve směru proudu. Špička má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku. Spodní povrch elektrody je v podélně protilehlém vztahu vůči centrálnímu výstupnímu otvoru špičky. Protilehlé kontaktní povrchy jsou uspořádány v hořáku, přičemž alespoň jeden z kontaktních povrchů je pohyblivý vůči druhému z kontaktních povrchů. Hořák funguje mezi režimem naprázdno, kde jsou kontaktní povrchy umístěny blízko u sebe, aby mezi sebou poskytly elektricky vodivou dráhu, a řídicím režimem, kde jsou kontaktní povrchy od sebe vzdáleny, čímž se mezi kontaktními povrchy vytvoří řídicí oblouk. Kontaktní povrchy jsou uspořádány v hořáku proti směru od spodního povrchu elektrody, čímž je řídicí oblouk vytvořen obecně v rámci primární dráhy proudu plynu před spodním povrchem elektrody a hnán pracovním plynem v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu.

Vodivý prvek podle tohoto vynálezu je uzpůsoben pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího elektrodu v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu, přičemž špička je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie a má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Vodivý prvek obecně obsahuje těleso obecně ve tvaru šálku zkonstruované z elektricky vodivého materiálu. Vodivý prvek je uzpůsoben pro pohyb ve vztahu k elektrodě a špičce mezi první polohou odpovídající režimu hořáku naprázdno, kde vodivý prvek zajišťuje elektricky vodivou dráhu mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, a druhou polohou v určité vzdálenosti od první polohy vodivého prvku. Druhá poloha vodivého prvku odpovídá řídicímu režimu hořáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem k jeho druhé poloze vytváří řídicí oblouk obecně v rámci » · « · · · primární dráhy proudu plynu schopný iniciovat činnost hořáku pro vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

Elektroda podle vynálezu je uzpůsobena pro použití u plazmových hořáků s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu ve směru toku hořákem, špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku, kontaktní povrch v hořáku pro tvorbu řídicího oblouku v primární dráze proudu plynu a centrální výstupní otvor ve špičce, který je ve spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Elektroda obecně obsahuje těleso obecně válcového tvaru mající podélně vedoucí boční povrch. Spodní povrch elektrody je orientován obecně radiálně vůči podélně vedoucímu bočnímu povrchu pro podélně protilehlé umístění vůči centrálnímu výstupnímu otvoru špičky. Kontaktní povrch je uspořádán nad spodním povrchem elektrody a je spojitelný s kontaktním povrchem, přičemž špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, a přičemž špička má dále horní povrch a prstencový výstupek vedoucí nahoru od horního povrchu pro použití v radiálním umisťování špičky v hořáku.

Špička podle tohoto vynálezu je uzpůsobena pro použití u plazmových hořáků s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu vedoucí pracovní plyn přes hořák, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Špička má dále horní povrch a prstencový výstupek vedoucí nahoru od horního povrchu pro použití v radiálním umisťování špičky v hořáku.

9 9 9 Μ * 9 * • · · · · * • 9 · · · • 9 · · 9 9

9» 99 999 99

V dalším provedení je špička podle vynálezu uzpůsobena pro použití v plazmovém hořáku typu majícího primární dráhu proudu plynu vedoucí pracovní plyn hořákem, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, a sekundární dráhu proudu plynu pro vedení plynu hořákem, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku jinak než ve formě ionizovaného plazmatu. Špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Špička má dále alespoň jeden dávkovači vstupní otvor uzpůsobený k fluidnímu spojení se sekundární dráhou proudu plynu pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu.

Kontaktní sestava podle tohoto vynálezu je uzpůsobena pro použití u plazmových hořáků s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu vedoucí pracovní plyn hořákem, elektrodu v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku. Kontaktní sestava obecně obsahuje vodivý prvek sestrojený z elektricky vodivého materiálu a pouzdro obklopující vodivý prvek ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu pro přijímání plynu do pouzdra. Vodivý prvek je uspořádán alespoň částečně v rámci pouzdra a je pohyblivý vůči pouzdru, elektrodě a špičce v odpověď na stlačený plyn přijatý do pouzdra, přičemž pohyb vodivého prvku vytváří v hořáku řídicí oblouk.

Elektrodová sestava podle tohoto vynálezu je uzpůsobena pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího katodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie a anodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie. Elektrodová sestava obecně obsahuje elektrodu vedoucí podélně v hořáku a vymezující alespoň částečně katodové těleso hořáku. Izolační trubička ©·· · ©4 obklopuje alespoň část elektrody a je zkonstruována z elektricky nevodivého materiálu, aby izolovala alespoň část elektrody proti elektrickému spojení s anodovým tělesem hořáku.

Způsob podle tohoto vynálezu je použit pro zážeh plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího katodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie a anodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojem s kladnou stranou zdroje energie, přičemž anodové těleso je umístěno vůči katodovému tělesu tak, aby alespoň částečně vymezilo primární dráhu proudu plynu pro vypuštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Způsob obecně zahrnuje děj vyvolání toku elektrického proudu po elektricky vodivé dráze obsahující anodové těleso, katodové těleso a vodivý prvek elektricky přemosťující katodové těleso a anodové těleso v první poloze vodivého prvku odpovídající režimu hořáku naprázdno. Pracovní plyn je veden ze zdroje pracovního plynu přes primární dráhu proudu plynu hořáku. Je proveden pohyb vodivého prvku vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem k druhé poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku, čímž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa, když je vodivý prvek posunován směrem do své druhé v

polohy. Řídicí oblouk je pak hnán přes primární dráhu proudu plynu směrem do centrálního výstupního otvoru hořáku, takže pracovní plyn je vypuštěn z primární dráhy proudu plynu hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

V dalším provedení způsob podle vynálezu zahrnuje plazmový hořák s kontaktním zážehem typu majícího elektrodu umístěnou na podélné ose hořáku v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a mající podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch. Způsob obecně zahrnuje umístění protilehlých kontaktních povrchů hořáků poblíž sebe obecně v rámci primární dráhy proudu plynu nad spodním povrchem elektrody, aby se zajistila elektricky vodivá dráha přes kontaktní povrchy. Kontaktní povrchy jsou pak přemístěny «* »· vůči sobě tak, aby mezi sebou vytvořily řídicí oblouk v primární dráze proudu plynu hořáku nad spodní stranou elektrody. Pracovní plyn ze zdroje pracovního plynu je veden tak, aby proudil přes primární dráhu proudu plynu hořáku, aby hnal řídicí oblouk po proudu v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa.

Dále je stínící kryt podle vynálezu uzpůsoben pro použití v plazmovém hořáku typu majícího primární dráhu proudu plynu vedoucí pracovní plyn hořákem, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, a sekundární dráhu proudu plynu pro vedení plynu hořákem, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku jinak než ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž hořák má alespoň jeden dávkovači vstup v sekundární dráze proudu plynu pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu. Stínící kryt je obecně ve tvaru šálku a je uzpůsoben pro alespoň částečné vymezení sekundární dráhy proudu plynu. Stínící kryt je dále uzpůsoben k vymezení terciární dráhy proudu plynu ve fluidním spojení se sekundární dráhou proudu plynu pro další vypouštění plynu do sekundární dráhy proudu plynu z hořáku. Stínící kryt má alespoň jedno dávkovači zařízení v terciární dráze proudu plynu pro dávkování proudu plynu terciární dráhou proudu plynu.

Další předměty a znaky budou jednak zjevné a jednak zde budou zdůrazněny dále.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 je dílčí řez plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu;

Obrázek 2 je část řezu vedeného v rovině linie 2-2 obrázku 1 s vodivým prvkem znázorněným ve zdvižené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno;

Obrázek 2A je řez vedený v rovině linie A-A obrázku 2;

···· ·· * ·· ·· ···· ··· · · · · ·· ·

9 9 9 · · · · ·

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 99 9 9 9 9 9 99

Obrázek 2B je řez vedený v rovině linie B-B obrázku 2;

Obrázek 3 je řez z obrázku 2 znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku;

Obrázek 3 A je řez vedený v rovině linie A-A obrázku 3;

Obrázek 3B je zvětšená část plazmového hořáku s kontaktním zážehem z obrázku 3;

Obrázek 4 je řez částí hlavice hořáku z druhého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem znázorněným ve zvýšené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno;

Obrázek 5 je řez z obrázku 4 znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku;

Obrázek 6 je řez částí hlavice hořáku z třetího provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem znázorněným ve zvýšené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno;

Obrázek 7 je řez z obrázku 6 znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku;

Obrázek 8 je řez částí hlavice hořáku ze čtvrtého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem znázorněným ve zvýšené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno;

Obrázek 9 je řez z obrázku 8 znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku;

Obrázek 10 je řez částí hlavice hořáku z pátého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem znázorněným ve zvýšené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno;

Obrázek 11 je řez z obrázku 10 znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku; a

Obrázek 12 je řez částí hlavice hořáku z šestého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem znázorněným ve zvýšené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno.

Odpovídající referenční značky mají označovat odpovídající části na všech obrázcích.

Příklady provedení vynálezu

S odkazem na různé obrázky a zejména na obrázek 1 je část plazmového obloukového hořáku podle vynálezu obecně označena jako 21. Hořák 21 zahrnuje hlavici hořáku, obecně označenou jako 23, mající katodu, obecně označenou jako 25, připevněnou v tělese 27 hořáku, a elektrodu, obecně označenou jako 29, elektricky spojenou s katodou. Prstencové izolační členy 31 zkonstruované z vhodného elektricky izolujícího materiálu, jako například z polyamidu nebo polyimidu, obklopují horní a dolní části katody 25, aby elektricky izolovaly katodu od obecně trubicoví té anody 33, která obklopuje katodu. Anoda 33 je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie (neznázoměn), například kabelem 35. Katoda 25 je elektricky spojena se zápornou stranou zdroje energie. Anoda 33 má přívodní kanál 37 pro příjem primárního pracovního plynu, jako například čistého kyslíku nebo vzduchu, do hlavice 23 hořáku. Konkrétněji, přívodní kanál 37 primárního plynu anody 33 je ve fluidním spojení, například kabelem 35, se zdrojem (neznázoměn) pracovního plynu pro příjem pracovního plynu do prstencového kanálu 39 vytvořeného mezerou mezi anodou a katodou 25. Neznázoměný středový kanál vede podélně ve spodním spojovacím konci 41 katody 25. Ve spodním spojovacím konci 41 katody 25 vedou podélně štěrbiny 43, aby zajistily fluidní spojení mezi katodovým kanálem a anodovým kanálem 39, čímž umožní, aby pracovní plyn v anodovém kanálu proudil dolů do hlavice 23 hořáku přes katodový kanál.

···· ·· · ·· 99 9999

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 999 99 99 99

Stále s odkazem na obr. 1 má elektroda 29 horní spojovací konec 45 pro spojení elektrody se spojovacím koncem 41 katody 25 v koaxiálním postavení okolo centrální podélné osy X hlavice 23 hořáku. Výsledkem toho je, že elektroda 29 je elektricky napojena na katodu a je tedy v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie. Elektroda 29 a katoda 25 spolu povšechně definují katodové těleso hořáku 21 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie. V ilustrovaném provedení spojovací konce 41, 45 katody 25 a elektroda 29 jsou uspořádány pro vzájemné koaxiální výsuvné spojení způsobem znázorněným a popsaným ve společně vlastněném U.S. patentu č. 6,163,008, který je zde zahrnut odkazem. Aby se ustavilo toto spojení, vytvoří se katodový spojovací konec 41 a elektrodový spojovací konec 45 s protilehlými zarážkami obecně označenými jako 47 a 49, v tomto pořadí. Tyto zarážky 47, 49 jsou navzájem zasunutelné, když je spojovací konec 45 elektrody 29 spojen s katodou 25, aby se zastavil axiální pohyb elektrody pryč od katody. Rozumí se však, že elektroda 29 může být připojena ke katodě 25 jinými běžnými způsoby, jako například ozávitovaným spojem, aniž by došlo k odchýlení od rámce tohoto vynálezu.

Centrální kanál (neznázoměn) vede podélně v horním spojovacím konci 45 elektrody 29 a je ve fluidním spojení s centrálním kanálem katodového spojovacího konce 41, takže pracovní plyn v katodovém centrálním kanálu je veden dolů přes centrální kanál elektrody. Centrální kanál elektrody 29 vede dolů z vršku elektrody do registru s dírami 51 pro rozvod plynu vedoucími radiálně ven z centrálního kanálu pro vypouštění pracovního plynu z elektrody. Z horního spojovacího konce 45 elektrody 29 nad dírami 51 pro rozvod plynu vede radiálně směrem ven prstencový kroužek 53 mající hrbolatý nebo stupňovitý průměr. Stupňovitý průměr kroužku 53 definuje prstencovou přírubu 55 pro podélné polohování elektrody 29 v hlavici 23 hořáku, jak zde bude popsáno později.

9999 »9 • · 9 • 9 9

9 9 9 9 9 9

999 ·» 99 99

S odkazem na obr. 2 má elektroda 29 válcový prostřední úsek 57 vedoucí podélně pod centrálním kanálem a dírami 51 pro rozvod plynu a mající podstatně zvětšený vnější průměr. Vnější průměr elektrody 29 se postupně zmenšuje s tím, jak elektroda vede dolů ze spodní části prostředního úseku 57 směrem ke spodnímu konci 59 elektrody a vymezuje tak zužující se kontaktní povrch 61 na elektrodě. Spodní konec 59 elektrody 29 zahrnuje spodní povrch 63 orientovaný obecně radiálně s ohledem na centrální podélnou osu X hořáku 21 a boční povrch 65 vedoucí obecně podélně nahoru od spodního povrchu k zúženému kontaktnímu povrchu 61 elektrody. Elektroda 29 znázorněného provedení je vyrobena z mědi a má vložku 66 z vyzařujícího materiálu (například z hafnia) upevněnou v dutině 67 ve spodním povrchu 63 elektrody.

Kovová špička 71 obecně ve tvaru šálku, také běžně nazývaná jako tryska, je uspořádána v hlavici 23 hořáku a obklopuje spodní konec 59 elektrody 29 radiálně a podélně v určité vzdálenosti a vytváří tak primární průchod 73 plynu (jinak nazývaný jako oblouková komora nebo plazmová komora) mezi špičkou a elektrodou. Centrální výstupní otvor 75 špičky 71 je spojen s primárním průchodem 73 plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku 21 a vedení plynu dolů proti součástce. Vnější průměr špičky 71 se zvětšuje s tím, jak špička vede nahoru směrem k hornímu konci 77 špičky, čímž se vymezí zúžený spodní kontaktní povrch 79 osaditelný stínícím krytem 81, jak zde bude definováno později, pro upevnění špičky v hlavici 23 špičky. Prstencový výstupek 83 vede nahoru se shora špičky 71 a je na ní umístěn obecně uprostřed tak, aby horní část špičky vymezovala směrem nahoru směřující prstencové rameno 85 uspořádané radiálně směrem ven z prstencového výstupku a směrem nahoru směřující kontaktní povrch 87 uspořádaný radiálně směrem dovnitř výstupku. Vnitřní povrch 88 (obrázek 3B) prstencového výstupku 83 stoupá směrem nahoru a radiálně ven ze směrem nahoru směřujícího kontaktního povrchu 87 k vršku prstencového výstupku.

♦··· · · • · · · · · • · 4

4 4

Se zvláštním odkazem na obrázky 2 a 3 je kontaktní sestava podle vynálezu obecně označována jako 101 a může fungovat mezi režimem naprázdno (obr. 2) a řídicím režimem (obr. 3) hořáku 21. V režimu hořáku naprázdno jsou kontaktní sestava 101, Špička 71 a elektroda 29 vzájemně umístěny tak, aby kontaktní sestava zajistila elektricky vodivou dráhu mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, aniž by byl pracovní plyn vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. V řídicím režimu hořáku 21 jsou kontaktní sestava 101, špička 71 a elektroda 29 vzájemně umístěny tak, aby se v hlavici 23 hořáku vytvořil řídicí oblouk a ten je uzpůsoben ktomu, aby inicioval činnost hořáku, aby byl vypouštěn pracovní plyn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Kontaktní sestava 101 znázorněného provedení obsahuje trubicový plášť 103 mající obecně válcovou boční stěnu 105 a prstencovou spodní stěnu 107 vedoucí radiálně směrem dovnitř ze spodu boční stěny. Spodní stěna 107 pláště 103 má centrální otvor 109, přes nějž se přijme elektroda 29 a prstencový výstupek 83 vedoucí nahoru od špičky 71, přičemž spodní stěna pláště je usazena na vnějším prstencovém ramenu 85 vytvořeném špičkou a prstencovým výstupkem, aby se radiálně a podélně umístila špička v hlavici 23 hořáku vzhledem ke kontaktní sestavě a aby se elektricky propojila špička a plášť.

Trubicový plášť 103 znázorněného provedení je vyroben z elektricky vodivého kovu, s výhodou z mosazi, a jeho velikost je taková, aby vedl dostatečně daleko směrem nahoru v hlavici 23 hořáku tak, aby se boční stěna 105 pláště dotýkala spodku anody 33, když je spodní stěna 107 pláště usazena na špičce 71, aby elektricky propojila plášť a anodu. Výsledkem toho je, že anoda 33, špička 71 a plášť 103 jsou v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie a společně široce vymezují anodové těleso hořáku. Uvažuje se o tom, že trubicový plášť 103 kontaktní sestavy 101 může být místo toho vytvořen v celku se špičkou 71, aniž by došlo k odchýlení od rámce tohoto vynálezu.

···· 44 · 44 44 *···

444 4444 44 4

444 444 444

44 44 444 4 ·

4444 444 4444 • 4 4 4 444 44 44 44

Vnitřní rameno 111 je vytvořeno v boční stěně 105 pláště 103 mírně pod jeho horním koncem, aby se usadil kryt 113 kontaktní sestavy v plášti. Jak je znázorněno na nakresleném provedení, kryt 113 sestavy je prstencový a má centrální otvor 115, přes nějž se přijme elektroda 29. Kryt 113 sestavy má hrbolatý nebo stupňovitý vnitřní průměr v otvoru 115, který vymezuje rameno 117 mající velikost v souladu se stupňovitým vnějším průměrem prstencové objímky 53 vedoucí radiálně směrem ven od elektrody 29. Prstencová příruba 55 vymezená objímkou 53 má velikost pro usazení na ramenu 117 v centrálním otvoru 115 krytu 113, aby byla podélně umístěna elektroda 29 v hlavici 23 hořáku vzhledem ke kontaktní sestavě 101 a špičce 71. Objímka také radiálně umisťuje elektrodu v koaxiálním vztahu s kontaktní sestavou a špičkou na centrální podélné ose X hořáku 21. Trubicový plášť 103 kontaktní sestavy a kryt 113 sestavy společně široce tvoří celek definovaný kontaktní sestavou 101, který obsahuje pracovní plyn v kontaktní sestavě.

Izolační plášť 119 vyrobený z elektricky nevodivého materiálu obklopuje rozšířenou střední část 57 elektrody 29 v jejím blízkém kontaktu, aby se elektricky izolovala střední část elektrody proti elektrickému spojení s vodivým prvkem 121 obklopujícím elektrodu v plášti 103 kontaktní sestavy. Diametrálně protilehlé pásky 123 (obrázky 1, 2A) vedou nahoru od horní části izolačního pláště 119 a stýkají se se spodkem prstencové objímky 53 elektrody 29, aby podélně umístily plášť na elektrodě. Obloukové otvory 125 (obr. 2A) vedou po obvodu mezi pásky 123 v radiálním zákrytu s dírami 51 pro rozvod plynu elektrody, aby umožnily plynu vypouštěnému z elektrody dírami pro rozvod plynu, aby proudil směrem ven přes izolační plášť do horní plynové komory 127 (obecně, vysokotlaká plynová komora) celku vymezeného pláštěm 103 kontaktní sestavy a krytem 113 sestavy (obr. 3). Izolační plášť 119 je s výhodou připevněn k elektrodě 29, například tak, že je zalisován do elektrody, tak aby elektroda a izolační plášť spolu obecně vymezily elektrodovou sestavu, která může být instalována v hořáku nebo z něj odstraněna jako jednotka.

• 9 9···

Vodivý prvek 121 je obecně ve tvaru šálku a je uspořádán v trubicovém plášti 103. Vodivý prvek 121 ze znázorněného provedení má centrální průchod 129 pro příjem elektrody 29 s vnitřním povrchem vodivého prvku obklopujícím těsně izolační plášť 119 a vnějším povrchem vodivého prvku blízko vnitřního povrchu pláště 103. Vodivý prvek 121 nemá fixní spojení s elektrodou 29 a katodou 25 (tj. katodovým tělesem) a anodou 33, pláštěm 103 kontaktní sestavy a špičkou 71 (tj. anodovým tělesem). Výraz nemá fixní spojení, jak je zde použit, znamená, že mezi vodivým prvkem a katodovým tělesem a anodovým tělesem je možný vzájemný pohyb alespoň v jednom směru, například axiálně a/nebo radiálně. Například ve znázorněném provedení je vodivý prvek volný a může se pohybovat axiálně podél centrální podélné osy X hlavice 23 hořáku v rámci celku definovaného pláštěm a krytem 113 sestavy. Konkrétněji, vodivý prvek 121 je axiálně pohyblivý vzhledem k elektrodě 29, izolačnímu plášti 119, trubicovému plášti 103 a špičce 71 mezi první, zdviženou polohou (obr. 2) odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno a druhou, sníženou polohou (obr. 3) odpovídající řídicímu režimu hořáku. Rozumí se však, že vodivý prvek 121 může být volný a pohyblivý radiálně vzhledem ke katodovému tělesu a anodovému tělesu. Rozumí se také, že vodivý prvek 121 může být namísto toho stacionární v hořáku a buď katodové těleso, anodové těleso nebo obě mohou být pohyblivá, axiálně a/nebo radiálně vzhledem k vodivému prvku.

Vnitřní povrch vodivého prvku 121 se zužuje směrem dovnitř s tím, jak vodivý prvek vede dolů ke spodnímu konci 131 prvku, aby se vymezil horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku. Horní kontaktní povrch 133 je zúžený v úhlu, který obecně odpovídá zúženému kontaktnímu povrchu 61 elektrody 29 a je vůči němu obecně uspořádán v axiálně protilehlém (například čely k sobě) vztahu. Spodek vodivého prvku 121 vymezuje obecně radiálně orientovaný spodní kontaktní povrch 135 uspořádaný v axiálně protilehlém (například čely ksobě) vztahu vůči hornímu kontaktnímu povrchu 87 hořáku 71 a vedoucí radiálně směrem dovnitř prstencového výstupku 83. Jak je znázorněno na obr.

3B, část 136 vnějšího povrchu vodivého prvku stoupá obecně směrem nahoru s radiálně směrem ven od kontaktního povrchu 135 a má velikost takovou, aby byla radiálně co nejblíže k vnitřnímu povrchu prstencového výstupku 83, aniž by se dotkla prstencového výstupku, tak, aby spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 kontaktoval horní kontaktní povrch 87 špičky 71, když je vodivý prvek ve své spodní poloze. Například je vodivý prvek 121 znázorněného provedení vzdálen asi 0,011 cm od vnitřního povrchu prstencového výstupku 83 ve spodní poloze vodivého prvku.

Vodivý prvek 121 také zahrnuje horní konec 137 v blízkém, radiálně odděleném vztahu s vnitřním povrchem boční stěny 105 pláště 103 kontaktní sestavy pod horní plynovou komorou 127 celku, aby se vymezil poměrně úzký (například 0,013 cm) prstencový průchod 139 mezi vodivým prvkem a pláštěm. Spodní konec 131 vodivého prvku 121 má vnější průměr podstatně menší než je průměr horního konce 137, aby byla vymezena, spolu s pláštěm 103, spodní plynová komora 141 (obecně nízkotlaká plynová komora) celku ve fluidním spojení s horní plynovou komorou 127 přes úzký průchod 139 vytvořený mezi vodivým prvkem a boční stěnou 105 pláště.

Vinutá pružina 151 (obecně vychylovací člen) je umístěn ve spodní plynové komoře 141 kontaktní sestavy 101 v určité radiální vzdálenosti od vnějšího povrchu vodivého prvku 121 i vnitřního povrchu boční stěny 105 trubicového pláště. Pružina 151 dosedá na spodní stěnu 107 pláště 103 kontaktní sestavy a je axiálně dimenzována tak, aby se dotýkala spodního povrchu 153 horního konce 137 vodivého prvku 121. Vinutá pružina 151 ze znázorněného provedení je zkonstruována z elektricky vodivého materiálu, aby byla pružina elektricky spojena na jednom konci (na svém horním konci) s vodivým prvkem 121 a na protějším (spodním) konci s pláštěm 103 kontaktní sestavy. V důsledku toho zůstává vodivý prvek 121 v elektrickém spojení s pláštěm 103 kontaktní sestavy, a tedy s kladnou stranou zdroje energie, při pohybu vodivého prvku

mezi svou zdviženou a sníženou polohou. Rozumí se, že namísto toho může být pružina 151 elektricky spojena se špičkou 71, aniž by došlo k odchýlení od rámce vynálezu, pokud vodivý prvek zůstane v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie. Pružina 151 s výhodou zůstává stlačená ve zdvižené a snížené poloze vodivého prvku 121, aby zachovala elektrické spojení mezi pláštěm 103 kontaktní sestavy a vodivým prvkem a aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek směrem k jeho zdvižené poloze (obrázek 2) odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno.

Když je vodivý prvek 121 ve své zdvižené poloze, spojí se jeho horní kontaktní povrch 133 s kontaktním povrchem 61 elektrody 29, aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem a elektrodou, čímž se zkompletuje elektricky vodivá dráha mezi katodovým tělesem a anodovým tělesem, tj. mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie. Spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 je podélně oddělen od horního kontaktního povrchu 87 špičky 71 ve zdvižené poloze vodivého prvku 121.

Ve snížené poloze (obr. 3 a 3B) vodivého prvku 121 odpovídající řídícímu režimu hořáku je horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku umístěn dole pod spodním kontaktním povrchem 61 elektrody 29. Výhodněji je horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 umístěn v určité vzdálenosti od spodního kontaktního povrchu 61 elektrody 29, čímž se přibližuje šířce primárního průchodu 73 plynu. Například ve znázorněném provedení má průchod primárního plynu šířku asi 1,12 mm a kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 je umístěn ve vzdálenosti asi 1,02 - 1,14 mm od spodního kontaktního povrchu 61 elektrody 29.

Jak je znázorněno na obr. 3B, spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 dosedá na horní kontaktní povrch 87 špičky 71 ve snížené poloze vodivého prvku, takže se vodivý prvek a špička spojí a vymezí část primárního průchodu 73 plynu. Část 136 vnějšího povrchu vodivého prvku 121 vedoucí

nahoru ze spodního kontaktního povrchu 135 je blízko vnitřního povrchu 88 prstencového výstupku 83 vedoucího nahoru od špičky, aby se mezi nimi zajistila dostatečná mezera, aby se umožnilo, aby spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku dosedl na horní kontaktní povrch 87 špičky. Avšak vzdálenost mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem 88 prstencového výstupku 83 je dostatečně blízká, aby se omezil proud plynu mezi nimi (vzdálenost mezi nimi je například asi 0,11 mm, což je jedna desetina šířky primárního průchodu 73 plynu), čímž se zabrání pracovnímu plynu proudícímu dolů primárním průchodem 73 plynu, aby proudil zpět do spodní plynové komory 141 mezi špičkou a vodivým prvkem. Vnitřní povrch 88 prstencového výstupku 83 také zabraňuje vodivému prvku, aby se radiálně nepohyboval, aby se tak vodivý prvek udržel v koaxiálním vztahu vůči podélné ose X hořáku 21. Rozumí se však, že jakmile je už špička 71 elektricky připojena k plášti 103 kontaktní sestavy, spodní kontaktní povrch ₂vodivého prvku 121 nemusí dosedat přímo na horní kontaktní povrch 87 špičky, aby to ještě spadalo do rámce tohoto vynálezu. Rozumí se také, že vnitřní povrch 88 prstencového výstupku 83 může vést vertikálně nahoru od horního kontaktního povrchu 87 špičky 71, aniž by došlo k odchýlení od rámce tohoto vynálezu.

Vstupní otvory 155 pro plyn (obr. 3 A) vedou přes vodivý prvek 121 nad jeho horním kontaktním povrchem 133, aby zajistily fluidní spojení mezi spodní plynovou komorou 141 kontaktní sestavy 101 a primárním průchodem 73 plynu vytvořeným zčásti vodivým prvkem a elektrodou 29 a zčásti špičkou. Vstupní otvory 155 pro plyn ze znázorněného provedení vedou obecně tangenciálně vodivým prvkem 121, aby způsobily vířivý pohyb pracovního plynu proudícího do primárního průchodu 73 plynu a dolů tímto průchodem 73. Alternativně mohou vstupní otvory 155 pro plyn vést radiálně vodivým prvkem 121.

S odkazem zpět na obr. 1, špička 71, elektroda 29 a nepohyblivé prvky kontaktní sestavy 101 (například plášť 103 a izolační plášť 119) jsou připevněny

ve vzájemně axiálně fixní poloze během činnosti hořáku 21 stínícím krytem 81. Stínící kryt 81 je zhotoven z nevodivého tepelně izolačního materiálu, například ze sklolaminátu, a má vnitřní závity pro závitové spojení s odpovídajícími vnějšími závity na anodě 33, která je připevněna v tělese 27 hořáku. Kryt může alternativně zahrnovat kovovou vložku 682 (jak je znázorněno na alternativních provedeních na obr. 8 a 12) mající vnitřní závity pro závitové spojení s anodou 33, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu tohoto vynálezu. Spodní konec 161 stínícího krytu 81 má centrální otvor 163 o takové velikosti, aby jím mohla projít špička 71, přičemž stínící kryt je radiálně v určité vzdálenosti od špičky v centrálním otvoru, čímž se vymezí prstencový sekundární výstupní otvor hořáku 21. Vnitřní průměr spodního konce 161 stínícího krytu 81 se postupně zvětšuje s tím, jak stínící kryt vede nahoru od centrálního otvoru 163, aby se vymezil spodní kontaktní povrch 165 zúžený pod úhlem obecně odpovídajícím zúženému spodnímu kontaktnímu povrchu 79 špičky 71 a je k němu v axiálně protilehlém vztahu (například čelem k sobě).

Když se na hořáku 21 nainstaluje stínící kryt 81, kontaktní povrch 165 stínícího krytu 81 se dotýká spodního kontaktního povrchu 79 špičky 71, aby se axiálně připevnila špička, a tím kontaktní sestava 101 a elektroda 29, v rámci hlavice 23 hořáku. Stínící kryt 81 vede nahoru od kontaktního povrchu 165 radiálně v určité vzdálenosti od vnějšího povrchu špičky 71, aby se vymezila sekundární plynová komora 166. Ve spodním kontaktním povrchu jsou vytvořeny drážky 167 (obr. 1), které mají zajistit fluidní spojení mezi sekundární plynovou komorou 166 a centrálním otvorem 163 stínícího krytu 81.Otvory 169 (obr. 2, 2B) jsou uspořádány v trubicovém plášti 103 kontaktní sestavy 101 ve fluidním spojení se spodní plynovou komorou 141 kontaktní sestavy, aby se část pracovního plynu ve spodní plynové komoře odvedla do sekundární plynové komory 166 pro vypuštění z hořáku 21 centrálním otvorem 163 stínícího krytu

81.

Stínící kryt 81, špička 71, kontaktní sestava 101 a elektroda 29 jsou vypotřebovatelné části hořáku 21 vtom smyslu, že užitečná životnost těchto částí je typicky výrazně nižší než životnost samotného hořáku a jako takové vyžadují opakovanou výměnu.

Při činnosti podle způsobu tohoto vynálezu pro činnost plazmového obloukového hořáku s kontaktním zážehem je hořák 21 zpočátku ve svém režimu naprázdno (obr. 2) a do hlavice hořáku neproudí žádný proud ani plyn. Vodivý prvek 121 je odchýlen vinutou pružinou 151 směrem do své zdvižené polohy odpovídající režimu hořáku naprázdno, přičemž horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 je spojen s kontaktním povrchem 61 elektrody 29 nasměrovaným dolů, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Když se požaduje činnost hořáku 21, nechají se do hořáku 21 vstoupit elektrický proud a pracovní plyn. Konkrétněji, kladný potenciál je veden ze zdroje energie kabelem 35 k anodě 33 a proudí obvodem zahrnujícím plášť 103 kontaktní sestavy, vinutou pružinu 151, vodivý prvek 121, elektrodu 29 a katodu 25 zpět k záporné straně zdroje energie.

Pracovní plyn je veden ze zdroje pracovního plynu do hořáku 21 a proudí primární dráhou proudu plynu obsahující anodový sací kanál 37, anodový kanál 39, katodový kanál, elektrodový kanál, otvory 51 v elektrodě 29 pro rozvod plynu, horní plynovou komoru 127 kontaktní sestavy 101, úzký průchod 139 mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem pláště 103, spodní plynovou komoru 141 kontaktní sestavy, otvory 155 vodivého prvku pro vstup plynu, primární průchod 73 plynu a centrální výstupní otvor 75 špičky 71. Část pracovního plynu ve spodní plynové komoře 141 je vedena tak, aby proudila sekundární dráhou proudu plynu obsahující otvory 169 v plášti 103 kontaktní sestavy, sekundární plynovou komoru 165 a drážky 167 ve spodním kontaktním povrchu 79 špičky 71 pro vypouštění z hořáku 21 centrálním otvorem 163 stínícího krytu 81. Proud pracovního plynu z horní plynové komory 127 do • 000 ··

0 ©

0000

0 0

0 0 0 00 00

00 00 0 0

0 0

0 0 • 00 00

0 0 0 00 00 spodní plynové komory 141 je omezen úzkým průchodem 139 vytvořeným mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem pláště 103 kontaktní sestavy. To způsobuje zvýšení tlaku plynu v horní plynové komoře 127 a tento tlak působí proti hornímu konci 137 vodivého prvku 121 jako píst a tím se vodivý prvek pohybuje proti vychýlení pružiny 151 směrem ke spodní plynové komoře 141, tj. směrem ke snížené poloze (obr. 3) vodivého prvku odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno. Tlakový rozdíl mezi horní (vysoký tlak) plynovou komorou 151 a spodní (nízký tlak) plynovou komorou 141 znázorněného provedení je například asi 11,72 kPa.

Když se vodivý prvek 121 pohybuje směrem do své snížené polohy, horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 se pohybuje dolů od kontaktního povrchu 61 elektrody 29 a vzdálenost mezi nimi se výrazně zvětší. Mezi horním kontaktním povrchem 133 vodivého prvku 121 a kontaktním povrchem 61 elektrody se vytvoří řídicí oblouk, obecně v části primárního průchodu 73 plynu (například v primární dráze proudu plynu) tvořeného vodivým prvkem a kontaktním povrchem elektrody, a oblouk je vystaven většímu proudu pracovního plynu primárním průchodem plynu. Řídicí oblouk je tak přizpůsoben pro to, aby proudil díky pracovnímu plynu proudícímu primárním průchodem 73 plynu dolů primárním průchodem plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 75 špičky 71, aby se zahájila činnost hořáku vypuštěním pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

V několika provedeních hořáku s kontaktním zážehem zde znázorněných a popsaných, včetně hořáku 21 z prvního provedení z obr. 1-3, je vodivý prvek 121 znázorněn a popsán jako spojující elektrodu (například anodové těleso) v režimu hořáku naprázdno, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi anodovým tělesem a katodovým tělesem. Rozumí se však, že vodivý prvek 121 nemusí být napojen na anodové těleso nebo katodové těleso v režimu hořáku naprázdno, pokud je vodivý prvek umístěn dostatečně blízko alespoň jednoho

	9 9 9 9 9 9 • 9 9 © 9 »	• 9 9 9« 9 9 9 9 V*	99 9 99· 9 9 > 9 9 9
22	9 9 9 9 9 9 · β	9 9 9 9 9 9 9 9	• 9 9 9 It 9 9 9

z katodového tělesa a anodového tělesa, aby byla zajištěna elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. V takovém případě může být vytvořen oblouk mezi vodivým prvkem 121 a anodovým tělesem nebo katodovým tělesem v režimu hořáku naprázdno, ale takový oblouk se nepovažuje za řídicí oblouk, jak je tento výraz je běžně chápán a jak je použit zde, protože není uzpůsoben k zahájení činnosti hořáku vypuštěním pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

Spíš by jakákoli vzdálenost mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem nebo katodovým tělesem v režimu hořáku naprázdno byla poměrně malá ve srovnání s touto vzdáleností v řídicím režimu hořáku, aby byl proud plynu mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem nebo katodovým tělesem výrazně omezen, a není tedy schopen hnát jakýkoli oblouk vytvořený mezi nimi v režimu hořáku naprázdno dolů směrem k výstupnímu otvoru špičky za účelem vypuštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Proto je zde odkaz na řídicí oblouk vytvořený v hořáku po pohybu vodivého prvku směrem do jeho druhé polohy odpovídající řídicímu režimu hořáku znamená oblouk vytvořený mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa, když je vodivý prvek v dostatečné vzdálenosti od katodového tělesa a/nebo anodového tělesa, aby mohl být oblouk vytvořený mezi nimi hnán primární dráhou proudu plynu do výstupního otvoru špičky za účelem zahájení činnosti hořáku, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

Další činnost plazmového obloukového hořáku 21 tohoto vynálezu k provádění operací řezání a svařování na součástce je dobře známa a nebude zde dále detailně popisována.

Jak je znázorněno na obrázcích a popsáno výše, vodivý prvek 121 zůstává v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes vinutou pružinu 151 a pláště 103 kontaktní sestavy, když hořák 21 funguje mezi svým režimem • 999 ·· * «<9 » 9 · · » · • · 9 · 9 · · 9 · V · • · · 9 · · · · · · · • · · · 9.9· · 9 99 9 β naprázdno a řídicím režimem. Avšak rozumí se, že vodivý prvek může místo toho zůstat v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, když hořák 21 funguje mezi svým režimem naprázdno a řídicím režimem, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu. Například může být vodivý prvek 121 elektricky spojen s elektrodou nebo katodou (tj. katodovým tělesem) tak, že v první poloze vodivého prvku odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno je vodivý prvek v elektrickém spojení s trubicovým pláštěm 103 nebo špičkou 71, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou stranou a zápornou stranou zdroje energie. Ve druhé poloze vodivého prvku 121 odpovídající řídicímu režimu hořáku 21 by vodivý prvek zůstal v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a odsunul by se od trubicového pláště 103 nebo špičky 71, aby se vytvořil řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a pláštěm nebo špičkou v primární dráze proudu plynu hořáku.

Navíc jsou elektroda 29 a špička 71 znázorněny a popsány jako že jsou připevněny k hořáku 21 ve vzájemném fixním vztahu vůči sobě, když se vodivý prvek 121 pohybuje mezi svou zdviženou polohou sníženou polohou. Avšak elektroda 29, špička 71 nebo obojí se vůči sobě mohou pohybovat a pořád nedojde k odchýlení od rozsahu tohoto vynálezu a vodivý prvek 121 může a nemusí být zajištěn proti pohybu v rámci hořáku, pokud není vodivý prvek fixně spojen s elektrodou a špičkou v alespoň jednom směru, tak aby vodivý prvek mohl zaujmout různé polohy vzhledem k elektrodě a hořáku v režimu naprázdno a řídicím režimu hořáku 21.

Také zatímco je vodivý prvek 121 posunut mezi svou zdviženou a sníženou polohou pneumaticky, například silou generovanou stlačeným plynem (například pracovním plynem proudícím primární dráhou proudu plynu), rozumí se, že vodivý prvek může být poháněn mechanicky mezi svou zdviženou a sníženou polohou, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu.

Obrázky 4 a 5 znázorňují část druhého provedení plazmového hořáku 221 s kontaktním zážehem tohoto vynálezu v podstatě podobného prvnímu provedení (obr. 1-3) v tom, že obsahuje elektrodu 229 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 271 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 301, která funguje mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku a stínící kryt (neznázoměn, ale je podobný stínícímu krytu 81 z obrázku 1). Vodivý prvek 321 kontaktní sestavy 301 tohoto druhého provedení je obecně ve tvaru šálku a má centrální průchod 329, kterým může projít elektroda 229. Vnitřní průměr vodivého prvku 321 je obecně schodkovitý nebo stupňovitý, aby vymezil horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku, střední rameno 343 pro usazení rozdělovače 267 plynu v centrálním průchodu 329 vodivého prvku a horní rameno 345. Vnitřní průměr se zvětšuje s horním kontaktním povrchem 333, takže je kontaktní povrch zúžený v úhlu obecně odpovídajícím zúženému kontaktnímu povrchu 261 elektrody 229. Rozdělovač 267 plynu je obecně prstencový a dosedá na středním ramenu 343 vodivého prvku 321 v malé vzdálenosti od alespoň části střední části 257 elektrody 229. Rozdělovač 267 plynu je sestrojen z nevodivého materiálu, aby elektricky izoloval střední část 257 elektrody 229 proti elektrickém kontaktu s vodivým prvkem 321. Takže lze vidět, že rozdělovač 267 plynu může být obecně definován jako izolační plášť podobný izolačnímu plášti 119 prvního provedení. Rozdělovač 267 plynu ze znázorněného provedení je spojen s vodivým prvkem 321, například zalisován nebo nalepen, aby mohly být rozdělovač plynu a vodivý prvek nainstalovány a odstraněny z hořáku jako jediná jednotka.

Střední část 257 elektrody 229 má schodkovitý průměr, takže část vnějšího povrchu střední části je v radiálním odstupu dovnitř rozdělovače 267 plynu, aby se vymezil vstupní otvor 347 plynu nad kontaktním povrchem 261 elektrody. Rozdělovač 267 plynu má vstupní otvory 269 vedoucí skrz něj a umístěné obecně axiálně nad horním ramenem 345 vodivého prvku 321, aby se zajistilo fluidní spojení mezi horní plynovou komorou 327 kontaktní sestavy 301 a vstupním otvorem 347 plynu pro vedení plynu v horní plynové komoře do vstupního otvoru plynu. Vstupní otvory 269 znázorněného provedení vedou obecně tangenciálně rozdělovačem 267 plynu, aby zapříčinily krouživý pohyb pracovního plynu proudícího do vstupního otvoru plynu a dolů přes primární průchod 273 plynu. Avšak rozumí se, že vstupní otvory 269 mohou vést radiálně rozdělovačem 267 plynu, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu.

Stejně jako u prvního provedení je vodivý prvek 321 tohoto druhého provedení schopen axiálního pohybu na centrální podélné ose X hořáku 221 vzhledem k elektrodě 229, plášti 303 kontaktní sestavy a špičce 271 mezi první, zdviženou polohou odpovídající režimu hořáku naprázdno a druhou, sníženou polohou odpovídající řídicímu režimu hořáku. Rozdělovač 267 plynu podepřený v hořáku 221 vodivým prvkem 321 se pohybuje společně s vodivým prvkem. Vychylovací člen tohoto druhého provedení je definován prstencovou, nakloněnou vinutou pružinou 351 usazenou na radiálně směrem dovnitř vedoucí spodní stěně 307 pláště 303 kontaktní sestavy v kontaktu s boční stěnou 305 pláště. Pružina 351 se také dotýká zúženého vnějšího povrchu 349 vodivého prvku 321, aby se vychýlil vodivý prvek směrem ke zdvižené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno a aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem a pláštěm 303 kontaktní sestavy, tj. kladnou stranou zdroje energie.

Ve zdvižené poloze (obrázek 4) vodivého prvku 321 je horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku napojen na směrem dolů mířící kontaktní povrch 261 elektrody 229, aby bylo zajištěno elektrické spojení mezi vodivým prvkem a elektrodou, čímž se zkompletuje elektricky vodivá dráha mezi pláštěm 303 kontaktní sestavy a elektrodou, tj. mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se však, že ve své zdvižené poloze se vodivý prvek 321 nemusí napojovat na kontaktní povrch 261 elektrody, pokud je

9· ♦ »

9 99 9 99 9

4 4 · · Λ · ·· · umístěn dostatečně blízko kontaktního povrchu elektrody k zajištění elektricky vodivé dráhy mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Spodní kontaktní povrch 335 vodivého prvku 321 je podélně v určité vzdálenosti od horního kontaktního povrchu 287 špičky 271 ve zdvižené poloze vodivého prvku. Vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu nejsou v radiálním registru se vstupním otvorem 347 plynu definovaným rozvaděčem plynu a oddělenou částí střední části 257 elektrody 229, aby se zamezilo průtoku pracovního plynu v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy 301 do vstupního otvoru plynu.

Ve snížené poloze (obrázek 5) vodivého prvku 321 je horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku 321 umístěn dole pryč od kontaktního povrchu 261 elektrody 229 (například ve vzdálenosti větší než je vzdálenost mezi horním kontaktním povrchem vodivého prvku a kontaktním povrchem elektrody ve zdvižené poloze vodivého prvku). Vstupní otvor 347 je ve fluidním spojení s průchodem 273 plynu vytvořeným mezi elektrodou 229 a špičkou 271, přičemž vstupní otvor plynu dále definuje primárního dráhu proudu plynu hořáku 221, když je vodivý prvek ve své snížené poloze. Vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu jsou v radiálním registru se vstupním otvorem 347 plynu, aby byl pracovní plyn veden v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy 301 do vstupního otvoru plynu a dolů průchodem 273 plynu do centrálního výstupního otvoru 275 špičky 271.

Elektrická činnost plazmového hořáku 221 s kontaktním zážehem tohoto druhého provedení jev podstatě podobná činnosti hořáku z prvního provedení a nebude zde dále popsána. K zahájení činnosti hořáku je pracovní plyn zaveden do hořáku a veden tak, aby proudil do horní plynové komory 327 kontaktní sestavy 301. Když nejsou vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu v registru se vstupním otvorem 347 plynu, úzký průchod 339 mezi horní plynovou komorou 327 a dolní plynovou komorou 341 omezuje průtok pracovního plynu tak, že proudí do dolní plynové komory. Tlak plynu v horní plynové komoře 327 stoupá

a působí proti rozvaděči 267 plynu a vodivému prvku 321 a tím nutí vodivý prvek, aby se posunul dolů proti vychýlení pružiny 351 směrem ke snížené poloze (obrázek 5) vodivého prvku. Když se horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku 321 posune pryč od kontaktního povrchu 261 elektrody 229, vytvoří se mezi nimi řídicí oblouk. Dále, vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu jsou posunuty dolů do radiálního registru se vstupním otvorem 347 plynu, když se vodivý prvek posune směrem ke své snížené poloze. Výsledkem toho je, že pracovní plyn v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy 301 je veden vstupními otvory 269 rozvaděče 267 plynu do vstupního otvoru 347 plynu. Pracovní plyn je pak dále veden dolů průchodem 273 plynu a žene řídicí oblouk vytvořený mezi vodivým prvkem 321 a elektrodou 229 dolů průchodem plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 275 špičky 271, aby se zahájila činnost hořáku, přičemž pracovní plyn je vypuštěn sekundární dráhou proudu plynu hořáku 221 ve formě ionizovaného plazmatu. Proud pracovního proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu hořáku 221 tohoto druhého provedení je stejný jako u prvního provedení a nebude zde dále popsán.

Obrázky 6 a 7 znázorňují kontaktní sestavu 501 plazmového hořáku 421 s kontaktním zážehem třetího provedení tohoto vynálezu, kde vodivý prvek 521 kontaktní sestavy je elektricky neutrální. To znamená, že vodivý prvek 521 nezůstává elektricky spojený s žádnou potenciální nosnou strukturou, například katodou, elektrodou 429, špičkou 471 nebo pláštěm 503 kontaktní sestavy.

V tomto třetím provedení je prstencový kryt 513 kontaktní sestavy 501 vytvořen v celku s trubicovým pláštěm 503 a je radiálně v blízké vzdálenosti od elektrody 429 obecně pod dírami 451 elektrody pro rozvod plynu. Plášť 503 kontaktní sestavy dosedá na radiálně směrem ven vedoucí horní povrch 489 špičky 471. Střední část 457 elektrody 429 je podstatně zúžená v plášti 503, přičemž střední část a dolní konec 459 elektrody vytváří rameno definující radiálně orientovaný kontaktní povrch 461 elektrody. Elektroda 429 a špička • 9· 9 9 9 99 9 ♦ · · · 9 · ·

9 9 · · · ·

999 99 «9 99

471 jsou zajištěny vzájemně v obecně fixním vztahu v hořáku 421, přičemž kontaktní povrch 461 elektrody je v radiálně koplanámím uspořádání s horním povrchem 489 špičky. Plášť 503 kontaktní sestavy má vstupní otvor 557 umístěný ve své boční stěně 505 sousedící s dolním koncem boční stěny a výstupní otvor 559, také umístěný ve své boční stěně, obecně sousedící s horním koncem boční stěny.

Prstencová nosná destička 571 vyrobená z elektricky nevodivého materiálu je umístěna v plášti 503 kontaktní sestavy a má centrální otvor 573, kterým prochází zúžená střední část 457 elektrody 429. Vodivý prvek 521 je také prstencový a je zhotoven z elektricky vodivého materiálu, například z mosazi. Vodivý prvek 521 je připevněn ke spodní straně nosné destičky 571, například je na ni nalepen, a na tom závisí společný pohyb vodivého prvku s nosnou destičkou. Vodivý prvek 521 tohoto třetího provedení je axiálně pohyblivý na centrální podélné ose X hořáku 421 vzhledem k elektrodě 429, špičce 471 a plášti 503 kontaktní sestavy mezi první, sníženou polohou (obr. 6) odpovídající režimu hořáku naprázdno a druhou, zdviženou polohou (obr. 7) odpovídající řídicímu režimu hořáku. Prstencová šířka vodivého prvku 521 je podstatně větší než šířka průchodu 473 plynu vytvořeného mezi špičkou 471 a elektrodou 429, takže ve snížené poloze (obr. 6) vodivého prvku je vodivý prvek v elektrickém spojení jak s elektrodou, tak se špičkou, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi elektrodou a špičkou, tj. mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se, že ve snížené poloze vodivý prvek 521 nemusí být spojen s kontaktním povrchem 461 elektrody 429 a horním povrchem 489 špičky 471, pokud je umístěn dostatečně blízko k elektrodě a špičce, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie.

Ve své zdvižené poloze (obr. 7) je vodivý prvek 521 umístěn nahoru pryč od špičky 471 a elektrody 429 (tj. vzdálenost je větší než je vzdálenost mezi

vodivým prvkem a elektrodou a špičkou ve snížené poloze vodivého prvku), takže se řídicí oblouk uzpůsobený k zahájení činnosti hořáku vytvoří mezi špičkou a vodivým prvkem a další řídicí oblouk schopný zahájit činnost hořáku se vytvoří mezi elektrodou a vodivým prvkem. Vychylovací člen tohoto třetího provedení obsahuje vinutou pružinu 551, která dosedá na horní stranu nosné destičky 571 a vede nahoru do styku s krytem 513 kontaktní sestavy. Pružina 551 má s výhodou takovou velikost, aby zůstala stlačená, aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek 521 směrem ke své snížené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno. Protože je vodivý prvek 521 tohoto třetího provedení elektricky neutrální, může být pružina 551 zhotovena z elektricky nevodivého materiálu.

Ve znázorněném provedení je axiální velikost vodivého prvku 521 taková, aby ve snížené poloze (obr. 6) vodivého prvku byla nosná destička 571 axiálně umístěna nad vstupním otvorem 557 v boční stěně 505 pláště 503, aby rozdělila celek vymezený pláštěm 503 a krytem 513 sestavy do spodní, vysokotlaké plynové komory 575 pod destičkou a horní, nízkotlaké plynové komory 577 nad destičkou. Nosná destička 571 je v určité vzdálenosti radiálně směrem dovnitř od boční stěny 505 pláště 503, aby vymezila úzký průchod 539 (například 0,13 mm) mezi horní a dolní plynovou komorou 577, 575 celku, aby se mezi nimi zajistilo fluidní spojení. Takto pracovní plyn v primární dráze proudu plynu vstoupí do celku vstupním otvorem 557 do spodní plynové komory 575. Úzký průchod 539 omezí proud plynu tak, aby proudil do horní plynové komory 577.

Výsledkem toho je, že tlak ve spodní plynové komoře 575 stoupá a působí proti vodivému prvku 521 a nosné destičce 571, aby tlačil nosnou destičku a vodivý prvek nahoru proti vychýlení pružiny 551 směrem ke zdvižené poloze vodivého prvku odpovídající řídicímu režimu hořáku. Nosná destička 571 je axiálně umístěna pod výstupním otvorem 559 v boční stěně 505 pláště 503 jak ve zdvižené, tak ve snížené poloze vodivého prvku 521. Rozumí se, že úzký • · · · · · • · · • · · ·· · ftft · ft · · · · · ft • ftft · · · · ··· ftft ftft ftft průchod 539 může být vynechán, takže vysokotlaká plynová komora 575 a nízkotlaká plynová komora 577 nejsou navzájem ve fluidním spojení, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu tohoto vynálezu.

Při provozu proudí pracovní plyn proudící celkem mezi vodivým prvkem 521 a špičkou 471 a elektrodou 429 dolů primárním průchodem 473 plynu, přičemž žene řídicí oblouky vytvořené mezi vodivým prvkem a špičkou a mez vodivým prvkem a elektrodou dolů primárním průchodem plynu, takže se řídicí oblouky spojí do jednoho oblouku hnaného dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky za účelem zahájení činnosti hořáku, přičemž primární pracovní plyn je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

Obrázky 8 a 9 znázorňují kontaktní sestavu 701 čtvrtého provedení plazmového hořáku 621 s kontaktním zážehem podle vynálezu, který je v podstatě podobný hořáku z prvního provedení v tom, že obsahuje elektrodu 629 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 671 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 701 fungující mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku a stínící kryt 681 z obrázku 1. Stínící kryt 681 tohoto provedení má vložku 682 zhotovenou z kovu a mající vnitřní závity pro šroubovací spojení s anodou, aby se stínící kryt zajistil na tělese hořáku. Boční stěna 705 a spodní stěna 707 pláště 703 kontaktní sestavy tohoto čtvrtého provedení jsou znázorněny jako zhotovené jako celek se špičkou 671. Vychylovacím členem je vinutá pružina 751 o takové velikosti, aby byl možný blízký kontaktní vztah (například třecí spojení) s vnějším povrchem vodivého prvku 721 a prstencovým výstupkem 683 vedoucím ze špičky 671, aby byly špička, pružina a vodivý prvek drženy v celku navzájem pohromadě, aby mohly být odstraněny a nainstalovány v hořáku 621 j ako j ediná j ednotka.

Další konstrukce a činnost plazmového hořáku 621 s kontaktním zážehem podle tohoto čtvrtého provedení je v podstatě stejné jako u prvního provedení, a proto zde nebude dále popsáno.

Obrázky 10 a 11 znázorňují kontaktní sestavu 901 plazmového hořáku 821 s kontaktním zážehem podle pátého provedení tohoto vynálezu, kde prstencový kryt 913 a plášť 903 kontaktní sestavy jsou zhotoveny jako celek s elektrodou 829, takže kryt a plášť obecně vymezují část katodového tělesa. Špička 871 je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes elektricky vodivou vložku (neznázoměna, ale podobná vložce 1082 z obr. 12) napojenou na stínící kryt (neznázoměn, ale podobný stínícímu krytu 1081 z obr. 12). Plášť 903 kontaktní sestavy obecně dosedá na radiálně směrem ven vedoucí horní povrch 889 špičky 871, přičemž mezi pláštěm a špičkou je umístěna prstencová izolační podložka 990, která elektricky izoluje plášť od špičky. Elektroda 829 a špička 871 jsou zajištěny ve vzájemně obecně fixním vztahu v hořáku 821. Plášť 903 kontaktní sestavy má vstupní otvor 957 umístěný ve své boční stěně 905 sousedící se spodním koncem boční stěny a výstupní otvor 959, také umístěný v boční stěně, obecně sousedící s horním koncem boční stěny.

Prstencová nosná destička 971 zhotovená z elektricky vodivého materiálu je umístěna v plášti 903 kontaktní sestavy a má centrální otvor 973, kterým vede elektroda 829. Vodivý prvek 921 je také prstencový a je zhotoven z elektricky vodivého materiálu. Vodivý prvek 921 je připojen ke spodní straně nosné destičky 971, například je kní přilepen, a na tom závisí společný pohyb vodivého prvku s nosnou destičkou. Vodivý prvek tohoto pátého provedení je axiálně pohyblivý na centrální podélné ose X hořáku 821 vzhledem k elektrodě 829, špičce 871 a plášti 903 kontaktní sestavy mezi první, sníženou polohou (obr. 10) odpovídající režimu hořáku naprázdno a druhou, zdviženou polohou (obr. 11) odpovídající řídicímu režimu hořáku. Ve snížené poloze vodivého prvku 921 je vodivý prvek v elektrickém spojení s horním povrchem 889 špičky

871, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi elektrodou a špičkou, tj. mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se, že ve své snížené poloze nemusí být vodivý prvek 921 spojen s horním povrchem 889 špičky 871, pokud je umístěn dostatečně blízko špičky, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie.

Ve své zdvižené poloze (obr. 11) je vodivý prvek odstraněn pryč od špičky 871 (tj. je ve větší vzdálenosti než je vzdálenost mezi vodivým prvkem a špičkou ve snížené poloze vodivého prvku), takže řídicí oblouk vytvořený mezi špičkou a vodivým prvkem je uzpůsoben k tomu, aby byl hnán dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky za účelem zahájení činnosti hořáku, přičemž pracovní plyn v primární dráze proudu plynu je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Vychylovací člen tohoto pátého provedení obsahuje vinutou pružinu 951, která dosedá na horní stranu nosné destičky 971 a vede nahoru až do styku skrytem 913 kontaktní sestavy (tj. katodovým tělesem). Pružina 951 je vyrobena z elektricky vodivého materiálu, aby zajistila elektrické spojení mezi krytem 913 kontaktní sestavy a prstencovou destičkou 971 a má s výhodou takovou velikost, aby zůstala stlačená, aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek 921 směrem kjeho snížené poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno.

Další konstrukce a činnost tohoto pátého provedení je v podstatě stejná jako u třetího provedení z obr. 6 a 7 a nebude zde tedy dále popisována.

Obrázek 12 znázorňuje kontaktní sestavu 1101 podle šestého provedení plazmového hořáku 1021 s kontaktním zážehem tohoto vynálezu, který je v podstatě podobný hořáku z prvního provedení v tom, že obsahuje elektrodu 1029 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 1071 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 1101, která může fungovat mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku, a stínící kryt 1081. Stínící kryt 1081 tohoto šestého provedení má vložku 1082

9999 99 • 9 připojenou kjeho vnitřnímu povrchu a vyrobenou z elektricky vodivého materiálu. Vložka 1082 má vnitřní závity pro šroubovací spojení s anodou (neznázoměna, ale podobná anodě 33 z obr. 1) k připevnění stínícího krytu na tělese hořáku a k zajištění elektrického spojení vložky s anodou (tj. zajištění elektrického spojení mezi vložkou a kladnou stranou zdroje energie). Vložka 1082 má prstencové rameno 1091 vytvořené obecně na jejím spodním konci, na němž je usazen horní konec 1077 špičky 1071. Vložka 1082 je jinak v určité vzdálenosti radiálně směrem ven od horního konce 1077 špičky 1071, aby se vymezila sekundární plynová komora 1166. Vložka 1082 také obklopuje plášť 1103 kontaktní sestavy a je od něj v určité radiální vzdálenosti, aby se vymezil výfukový kanál 1181 ve fluidním spojení se sekundární plynovou komorou 1166 za účelem vedení části plynu v sekundární plynové komoře, aby se vypouštěl z hořáku 1021 jinak než centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081. Horní část 1183 vnitřního povrchu stínícího krytu 1081 je v určité vzdálenosti radiálně směrem ven od vložky 1082, aby se vymezil výfukový průchod 1185 pro vypouštění plynu z výfukového kanálu 1183 ven z hořáku 1021 horní částí stínícího krytu. Dávkovači otvory 1187 vedou radiálně směrem ven vložkou 1082, aby se zajistilo fluidní spojení mezi výfukovým kanálem 1183 a výfukovým průchodem 1185.

Špička 1071 podle tohoto šestého provedení je podobná špičce z prvního provedení v tom, že prstencový výstupek 1083 vede nahoru z horní části špičky a obecně je na ní umístěn centrálně, aby vymezil směrem nahoru obrácené prstencové rameno 1085 umístěné radiálně směrem ven od prstencového výstupku a směrem nahoru obrácený kontaktní povrch 1087 umístěný radiálně směrem dovnitř výstupku. Spodní stěna 905 pláště 903 kontaktní sestavy dosedá na prstencové rameno 1085 vedoucí radiálně směrem ven od výstupku 1083. Na obvodovém kraji horního konce 1077 špičky 1071 je vytvořena prstencová drážka 1093 radiálně směrem ven od prstencového ramene 1085, aby byla špička axiálně v určité vzdálenosti od spodní stěny 1107 pláště 1103 kontaktní ·«·· ·· · ·· ·· ···· • · · ···· · · 9

sestavy. Tři dávkovači otvory 1095 (jeden z nich je znázorněn na obr. 12) vedou axiálně horním koncem 1077 špičky 1071 obecně v prstencové drážce 1093 a jsou ve fluidním spojení se sekundární plynovou komorou 1166. Dávkovači otvory 1095 ve špičce 1071 jsou také ve fluidním spojení s centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081 za účelem vypouštění plynu v sekundární plynové komoře 1166 z hořáku 1021.

Otvory 1095 špičky 1071 a dávkovači otvory 1187 vložky 1082 stínícího krytu mají s výhodou vůči sobě takovou velikost, aby dávkovaly rychlost proudu plynu ze sekundární plynové komory 1166 v souladu s proudem, při kterém hořák funguje. Jinými slovy, dávkovači otvory 1095, 1187 jsou navzájem takové velikosti, aby se vypouštěla předem stanovená část plynu v sekundární plynové komoře z hořáku 1021 centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081 a zbývající plyn v sekundární plynové komoře je vypouštěn z horní části stínícího krytu.

Příkladem, Pro hořák fungující při 80 ampérech má centrální výstupní otvor 1075 špičky 1071 průměr asi 1,32 mm, špička má tři dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,32 mm, a vložka 1082 stínícího krytu má čtyři dávkovači otvory 1187, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm. Jako další příklad, u hořáku fungujícího při 55 ampérech má centrální výstupní otvor 1075 špičky 1071 průměr asi 1,14 mm, špička má tři dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm, a vložka 1082 stínícího krytu má čtyři dávkovači otvory 1187, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm. Jako další příklad, u hořáku fungujícího při 40 ampérech má centrální výstupní otvor 1075 špičky 1071 průměr asi 0,79 mm, špička má tři dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,02 mm, a vložka 1082 stínícího krytu má dva dávkovači otvory 1187, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm.

Tlak pracovního plynu přiváděného do hořáku je v rozmezí asi 413 až 483 kPa. Například u hořáku fungujícího při asi 80 ampérech je tlak pracovního plynu přiváděného do hořáku asi 483 kPa a u hořáků fungujících při asi 55 »··· ·· ampérech a 40 ampérech je tlak pracovního plynu přiváděného do hořáku asi 448 kPa. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního výstupního otvoru 1075 špičky 1071, je s výhodou v rozmezí asi 50 až 150 scfh, přičemž rychlost proudu roste s hladinou proudu, při němž funguje hořák. Například u hořáku fungujícího při asi 40 ampérech, 55 ampérech a 80 ampérech je průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního o -J výstupního otvoru 1075 špičky 1071, asi 1,416 m /h, respektive 2,265 m /h a respektive 3,115 m /h. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního otvoru 1163 stínícího krytu 1081, je s výhodou v rozmezí asi 1,416 m/h až 8,5 m /h, přičemž průtoková rychlost roste s hladinou proudu, při níž funguje hořák. Například u hořáku fungujícího při asi 40 ampérech, 55 ampérech a 80 ampérech je průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního otvoru 1163 stínícího krytu 1081, asi 3,54 m³/h, respektive 5,66 m/h a respektive 8,21 m/h. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn ze stínícího krytu 1081 dávkovacími otvory 1187 vložky 1082 stínícího krytu, je s výhodou v rozmezí od asi 1,416 m /h do 4,248 m³/h.

Tak bude vidět, že katodové těleso podle šestého provedení je obecně tvořeno katodou (neznázoměna, ale podobná katodě 25 z obr. 1) a elektrodou 1029 a anodové těleso je obecně tvořeno anodou, vložkou 1082 stínícího krytu, pláštěm 1103 kontaktní sestavy a špičkou 1071. Jinými slovy, špička 1071 zajišťuje elektrické spojení mezi vložkou 1082 a pláštěm 1103 kontaktní sestavy . Rozumí se, že plášť 1103 kontaktní sestavy může být alternativně vyroben z elektricky nevodivého materiálu, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu. Například vinutá pružina 1151 může dosedat na špičku 1071 místo na plášť 1103 kontaktní sestavy, takže pružina je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes anodu, vložku 1082 stínícího krytu a špičku. Také se uvažuje o tom, že plášť 1103 kontaktní sestavy a vložka 1082 mohou být zhotoveny jako celek, takže plášť by byl vymezen vložkou a byl by spojen se « ftft ftft ftft·· • ftftft ftft · ······ · • ftft · · · · ··· ftft ftft ftft stínícím krytem 1081, aby se mohl instalovat a odstraňovat z hořáku 1021 jako jediná jednotka, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu.

Další konstrukce a činnost plazmového hořáku 1021 s kontaktním zážehem podle tohoto šestého provedení jsou v podstatě stejné jako u prvního provedení, a proto zde nebudou dále popisovány s ohledem na proud plynu sekundární dráhou proudu plynu. Pracovní plyn v dolní plynové komoře 1141 kontaktní sestavy 1101 je veden tak, aby proudil sekundární dráhou proudu plynu obsahující otvory 1169 v plášti 1103 kontaktní sestavy, sekundární plynovou komoru 1166 a dávkovači otvory 1095 v horním konci 1077 špičky 1071 za účelem jeho vypouštění z hořáku 1021 centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081. Navíc část plynu v sekundární plynové komoře 1166 je vedena tak, aby proudila terciární dráhou proudu plynu obsahující výfukový kanál 1183 vytvořený mezi vložkou 1082 a pláštěm 1103 kontaktní sestavy, dávkovači otvory 1187 ve vložce a výfukový průchod 1185 vytvořený mezi vložkou a stínícím krytem 1081 za účelem jeho vypouštění z hořáku horní částí stínícího krytu. Zajištění této terciární dráhy proudu plynu umožní, aby tlak pracovního plynu, který vejde do hořáku, vzrostl pro použití při pohybu vodivého prvku 1121 proti vychýlení pružiny 1151, aniž by to negativně ovlivnilo požadovaný proud plynu centrálním výstupním otvorem 1075 špičky 1071 a centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081.

Rozumí se, že špička 1071 mající dávkovači otvory 1095 a stínící kryt 1081 mající vložku 1082 s dávkovacími otvory 1087 mohou být použity i u jiných plazmových hořáků než je plazmový hořák s kontaktním zážehem, jako například u jakýchkoli plazmových hořáků majících primární dráhu proudu plynu a sekundární dráhu proudu plynu, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu tohoto vynálezu.

Z pohledu výše uvedených skutečností lze vidět, že je dosaženo několika předmětů vynálezu a jsou získány další výhodné výsledky.

9 9 9 9 9 9 ♦· ·· ··· ··

Výrazy obsahující, zahrnující a mající mají znamenat, že tam mohou být i další prvky než jen ty uvedené.

Protože lze u výše uvedených konstrukcí provést různé změny, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu, mají být všechny skutečnosti obsažené ve výše uvedeném popisu nebo znázorněné v doprovodných obrázcích interpretovány jako ilustrativní a nikoli omezující.

Claims (65)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Plazmový hořák s kontaktním zážehem vyznačující se tím, že obsahuje:

   katodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie;

   anodové těleso uzpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie;

   primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu přes hořák; a vodivý prvek, který je vyroben z elektricky vodivého materiálu a který není fixně spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem;

   přičemž hořák, který funguje mezi režimem naprázdno, kde vodivý prvek zajišťuje elektricky vodivou dráhu mezi katodovým tělesem a anodovým tělesem, a řídicím režimem, kde se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa, je uzpůsoben pro zahájení provozu hořáku vypuštěním pracovního plynu v primární dráze proudu plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.
2. 2. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že vodivý prvek vymezuje část primární dráhy proudu plynu v řídicím režimu hořáku, přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa obecně v části primární dráhy proudu plynu vymezené vodivým prvkem.
3. 3. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že vodivý prvek je pohyblivý vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu mezi první polohou odpovídající režimu hořáku naprázdno a druhou polohou odpovídající řídicímu režimu hořáku, přičemž druhá poloha vodivého prvku je značně vzdálena od první polohy vodivého prvku a přičemž pohyb vodivého prvku směrem k jeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa.
4. 4. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3,vyznačující se tím, že katodové těleso a anodové těleso jsou drženy ve vzájemně obecně fixním vztahu, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.
5. 5. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3,vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen pro vychýlení vodivého prvku směrem k jeho první poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno.
6. 6. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 5,vyznačující se tím, že vychylovací člen je vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž vychylovací člen je v elektrickém spojení s vodivým prvkem, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.
7. 7. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 6, vyznačující se tím, že vychylovací člen je v elektrickém spojení s anodovým tělesem, aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem a kladnou stranou zdroje energie, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.
8. 8. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 6,vyznačuj ící se tím, že vychylovací člen je v elektrickém spojení s katodovým tělesem,

   99 9999
9. 9 9 · • 9 9 9

   99 99 aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem a zápornou stranou zdroje energie, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.

   9. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 5, vyznačující se tím, že vodivý prvek je pohyblivý vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem k druhé poloze vodivého prvku proti vychýlení vychylovacího člen stlačeným plynem v hořáku.
10. 10. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 5, vyznačující se tím, že stlačeným plynem v hořáku je pracovní plyn proudící primární dráhou proudu plynu hořáku.
11. 11. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3,vyznačující se tím, že v první poloze vodivého prvku odpovídající režimu hořáku naprázdno je vodivý prvek spojen s alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa, přičemž vodivý prvek je vzdálen od alespoň jednoho z katodového tělesa a anodového tělesa v druhé poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa.
12. 12. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se tím, že katodové těleso obsahuje elektrodu, anodové těleso obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby se částečně vymezila primární dráha proudu plynu hořáku za účelem vedení pracovního plynu hořákem směrem dolů, přičemž anodové těleso má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu, aby se pracovní plyn vypouštěl z hořáku.

    tt 9999 » · · · ·· · ·
13. 13. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 12, vyznačující se tím, že vodivý prvek je pohyblivý podélně vůči elektrodě.
14. 14. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 13, vyznačující se tím, že vodivý prvek obklopuje elektrodu ve vzájemně koaxiálním vztahu na centrální podélné ose hořáku, přičemž vodivý prvek je pohyblivý podélně vůči elektrodě na centrální podélné ose hořáku mezi první a druhou polohou vodivého prvku.
15. 15. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 12, vyznačující se tím, že elektroda má podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch orientovaný obecně radiálně vzhledem k podélnému bočnímu povrchu elektrody, přičemž spodní povrch je v obecně podélně protilehlém vztahu k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa, vodivý prvek je umístěn vedle spodního povrchu elektrody tak, aby byl řídicí oblouk vytvořený mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z elektrody a anodového tělesa vytvořen v primární dráze proudu plynu nad spodním povrchem elektrody, přičemž řídicí oblouk je hnán pracovním plynem dolů primární dráhou proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa, aby se vypustil pracovní plyn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.
16. 16. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 12, vyznačující se tím, že anodové těleso obsahuje špičku obklopující elektrodu v u čité vzdálenosti, aby se alespoň částečně vymezila primární dráha proudu plynu hořáku, přičemž špička má centrální výstupní otvor vymezující centrální výstupní otvor anodového tělesa, přičemž pohyb vodivého prvku směrem k jeho druhé poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku způsobí vznik • · · · • * φφφ «φφφ · · φ ο·· ··· ··« φφφφ ΦΦΦΦΦ··

    42 · · · · ··· φ · « φ

    Φ φ φφ ·φ· φφ ·· φ 4 řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a alespoň jednou z elektrody a špičky obecně v primární dráze proudu plynu, aby byl hnán pracovním plynem v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky.
17. 17. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 16, vyznačující se tím, že elektroda a špička jsou zajištěny v hořáku ve vzájemně obecně fixním vztahu, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.
18. 18. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 16, vyznačující se tím, že anodové těleso dále obsahuje kontaktní sestavu mající trubicový plášť obklopující vodivý prvek a zhotovený z elektricky vodivého materiálu, přičemž špička je elektricky spojena s pláštěm kontaktní sestavy.
19. 19. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 18, vyznačující se tím, že plášť kontaktní sestavy je vytvořen v celku se špičkou.
20. 20. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 18, vyznačující se tím, ž e plášť kontaktní sestavy je vytvořen v celku s elektrodou.
21. 21. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 18, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychyl ovací člen uspořádaný pro vychylování vodivého prvku směrem kjeho první poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno.
22. 22. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 18, vyznačující se tím, že vychylovací člen je vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž vychylovací člen je v elektrickém spojení s vodivým prvkem, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou, a přičemž vychylovací člen je dále v elektrickém spojení s pláštěm kontaktní sestavy, aby vodivý prvek zůstal v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, když se vodivý prvek pohybuje mezi svou první a druhou polohou.
23. 23. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 21, vyznačující se tím, ž e špička, vodivý prvek a vychylovací člen jsou spolu drženy vcelku, aby se instalovaly a odstraňovaly z hořáku jako jediná jednotka.
24. 24. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 18, vyznačující se tím, že kontaktní sestava dále obsahuje pouzdro obklopující elektrodu, v němž je obsažen plyn, přičemž vodivý prvek je umístěn obecně v pouzdru tak, aby plyn v pouzdru nutil vodivý prvek směrem kjeho druhé poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku.
25. 25. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 24, vyznačující se tím, že pouzdro má uvnitř vysokotlakou plynovou komoru pro příjem plynu do pouzdra, nízkotlakou plynovou komoru a úzký průchod zajišťující fluidní spojení mezi vysokotlakou plynovou komorou a nízkotlakou plynovou komorou k vedení plynu ve vysokotlaké plynové komoře úzkým průchodem do nízkotlaké plynové komory, přičemž vodivý prvek je umístěn v pouzdru tak, aby plyn ve vysokotlaké plynové komoře nutil vodivý prvek směrem k nízkotlaké plynové komoře v řídicím režimu hořáku, aby se vodivý prvek pohyboval směrem ke své druhé poloze.
26. 26. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 25, vyznačující se tím, že pouzdro je alespoň částečně vymezeno pláštěm kontaktní sestavy.
27. 27. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 25, vyznačující se tím, že vysokotlaká plynová komora, úzký průchod a nízkotlaká plynová komora dále vymezují primární dráhu proudu plynu hořáku, přičemž plyn obsažený v pouzdru je pracovní plyn vedený primární dráhou proudu plynu.
28. 28. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 27, vyznačující se tím, že vodivý prvek má otvory vedoucí skrz něj ve fluidním spojení s nízkotlakou plynovou komorou kontaktní sestavy, aby se dále vymezila primární dráha proudu plynu hořáku, přičemž otvory jsou uspořádány nad řídicím obloukem vytvořeným mezi vodivým prvkem a alespoň jednou z elektrody a špičky, když se vodivý prvek pohybuje směrem ke své druhé poloze, přičemž pracovní plyn proudící dolů primární dráhou proudu plynu žene řídicí oblouk dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky.
29. 29. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se tím, že v první poloze vodivého prvku odpovídající režimu hořáku naprázdno je vodivý prvek simultánně spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem, přičemž vodivý prvek je vzdálen od katodového tělesa a anodového tělesa v druhé poloze vodivého prvku odpovídající řídicímu režimu hořáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze způsobuje vznik prvního řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a katodovým tělesem obecně • « · ·· ···· • · · · · · · • · · · · · · β·· · · ·· ·· v primární dráze proudu plynu a způsobuje vznik druhého řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem obecně v primární dráze proudu plynu, přičemž pracovní plyn v primární dráze proudu plynu žene první a druhý řídicí oblouk primární dráhou proudu plynu, takže se řídicí oblouky spojí a vytvoří jediný řídicí oblouk vedený tak, aby proudil dolů primární dráhou proudu plynu.
30. 30. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 29, vyznačující se tím, ž e katodové těleso obsahuje elektrodu, přičemž anodové těleso obsahuje špičku obklopující v určité vzdálenosti elektrodu, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku, přičemž špička má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z primární dráhy proudu plynu hořáku.
31. 31. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 29, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen vychylující vodivý prvek směrem kjeho první poloze odpovídající režimu hořáku naprázdno, v níž je vodivý prvek spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem.
32. 32. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 31, vyznačující se tím, ž e vodivý prvek je pohyblivý vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem kjeho druhé poloze odpovídající řídicímu režimu hořáku proti vychýlení vychylovacího členu pracovním plynem proudícím primární dráhou proudu plynu.
33. 33. Plazmový hořák s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž pracovní plyn je

    9 9 9 · 9 · «99 99 vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, vyznačující se tím, že obsahuje elektrodu má podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch;

    špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku pro vedení pracovního plynu hořákem směrem dolů, přičemž špička má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku, přičemž spodní povrch elektrody je podélně protilehlý k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky; a protilehlé kontaktní povrchy v hořáku, přičemž alespoň jeden z kontaktních povrchů je pohyblivý vůči druhému z kontaktních povrchů;

    přičemž hořák funguje mezi režimem naprázdno, kde jsou kontaktní povrchy umístěny vedle sebe, aby mezi sebou zajistily vodivou dráhu, a řídicím režimem, kde jsou kontaktní povrchy od sebe vzdáleny, přičemž se mezi kontaktními povrchy vytvoří řídicí oblouk;

    přičemž kontaktní povrchy jsou uspořádány v hořáku nad spodním povrchem elektrody, přičemž řídicí oblouk je vytvořen obecně v primární dráze proudu plynu nad spodním povrchem elektrody a je hnán pracovním plynem v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky, aby se pracovní plyn vypustil ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu.
34. 34. Vodivý prvek pro použití v plazmovém hořáku s kontaktním zážehem typu majícího elektrodu v elektrickém spojem se zápornou stranou zdroje energie a špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku, přičemž špička je v elektrickém spojení skladnou stranou zdroje energie a má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu za účelem vypouštění

    99 9999 • 9 pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, vyznačující se tím, že obsahuje těleso obecně ve tvaru šálku, vyrobené z elektricky vodivého materiálu, přičemž vodivý prvek je uzpůsoben pro pohyb vůči elektrodě a špičce mezi první polohou odpovídající režimu hořáku naprázdno, kde vodivý prvek zajišťuje elektricky vodivou dráhu mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, a druhou polohou vzdálenou od první polohy vodivého prvku, přičemž druhá poloha vodivého prvku odpovídá řídicímu režimu hořáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze vytváří řídicí oblouk obecně v primární dráze proudu plynu schopný iniciovat provoz hořáku za účelem vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.
35. 35. Vodivý prvek podle nároku 34, vyznačuj ící se tím, že dále obsahuje kontaktní povrch uzpůsobený pro zapojení elektrody v první poloze vodivého prvku, přičemž kontaktní povrch je dále uzpůsoben k tomu, aby byl v určité vzdálenosti od elektrody, když se vodivý prvek pohybuje směrem kjeho druhé poloze za účelem vytvoření řídicího oblouku mezi elektrodou a kontaktním povrchem vodivého prvku.
36. 36. Vodivý prvek podle nároku 34, vy z n a č uj í c í se tím, že dále obsahuje alespoň jeden otvor vedoucí skrz něj, přičemž tento alespoň jeden otvor vymezuje primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu dolů mezi špičkou a elektrodou směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky.
37. 37. Vodivý prvek podle nároku 34, vyznačující se tím, že je v kombinaci s izolačním pláštěm vyrobeným z elektricky nevodivého materiálu • ·· · ·· · · ·· · · a uzpůsobeným ktomu, aby byl vsunut mezi alespoň část vodivého prvku a elektrodu, aby elektricky izoloval tuto alespoň část vodivého prvku a elektrodu.
38. 38. Kombinace vodivého prvku a izolačního pláště podle nároku 37, vyznačující se tím, že izolační plášť je spojen s vodivým prvkem tak, aby byly vodivý prvek a izolační plášť instalovány do hořáku a odstraňovány z hořáku jako jediná jednotka.
39. 39. Kombinace vodivého prvku a izolačního pláště podle nároku 37, vyznačující se tím, že izolačním pláštěm je rozvaděč plynu mající alespoň jeden otvor vedoucí skrz něj, přičemž tento alespoň jeden otvor částečně vymezuje primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu tak, aby proudil dolů mezi špičkou a elektrodou směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru.
40. 40. Elektroda pro použití v plazmovém hořáku s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu směrem dolů hořákem, špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku, kontaktní povrch v hořáku pro tvorbu řídicího oblouku v primární dráze proudu plynu hořáku a centrální výstupní otvor ve špičce ve spojení s primární dráhou proudu plynu za účelem vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, vy z n a č u j í c í se tím, že obsahuje obecně válcovité těleso mající podélně vedoucí boční povrch, spodní povrch pro podélně protilehlé umístění vůči centrálnímu výstupnímu otvoru špičky a kontaktní povrch umístěný nad spodním povrchem elektrody, přičemž kontaktní povrch elektrody je polohovatelný vzhledem ke kontaktnímu povrchu hořáku, aby se přes ně zajistila elektricky vodivá dráha pro použití při tvorbě řídicího • ftftft ·· · ·· ·· ftftftft • · · ftftftft ftft · • · · · ···«·· · • ftftft ftftft ftftftft ftft ftft ftftft ftft ftft ftft oblouku mezi kontaktním povrchem elektrody a kontaktním povrchem hořáku obecně v primární dráze proudu plynu hořáku nad spodním povrchem elektrody.
41. 41. Elektroda podle nároku 40, vyznačující se tím, že obsahuje spodní konec zahrnující spodní povrch elektrody a střední část umístěnou nad spodním koncem mající vnější průměr značně větší než je průměr spodního konce elektrody, přičemž kontaktní povrch leží uprostřed mezi střední částí a spodním koncem elektrody.
42. 42. Elektroda podle nároku 41, vy z n a č uj í c í se tím, že kontaktní povrch se zužuje směrem dovnitř směrem ke spodnímu konci elektrody.
43. 43. Elektroda podle nároku 40, vyznačující se tím, že dále obsahuje prstencovou objímku vedoucí obecně radiálně směrem ven od elektrody pro axiální polohování elektrody v hořáku.
44. 44. Elektroda podle nároku 43, vy z n a č uj í c í se tím, že prstencová objímka je dále uzpůsobena k radiálnímu polohování elektrody v hořáku.
45. 45. Špička pro použití v plazmovém hořáku s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor uzpůsobený k fluidnímu spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž špička má dále horní povrch a prstencový výstupek vedoucí nahoru z horního povrchu pro použití při radiálním polohování špičky v hořáku.

    v
46. 46. Špička podle nároku 45, vyznačuj ící se tím, že část horního povrchu vede obecně radiálně směrem ven od prstencového výstupku za účelem axiálního polohování špičky v hořáku.
47. 47. Špička podle nároku 46, vyznačující se tím, že část horního povrchu špičky vedoucí radiálně směrem ven od prstencového výstupku má alespoň jeden dávkovači otvor vedoucí obecně axiálně skrz ni za účelem dávkování proudu plynu v hořáku.
48. 48. Špička podle nároku 45, vy z n a č uj í cí se tím, ž e hořák je dále typu majícího vodivý prvek, který je schopný axiálního pohybu v hořáku pro použití při tvorbě řídicího oblouku v hořáku, přičemž prstencový výstupek špičky brání radiálnímu pohybu vodivého prvku při axiálním pohybu vodivého prvku v hořáku, přičemž prstencový výstupek dále brání průtoku pracovního plynu v hořáku mezi vodivým prvkem a špičkou.
49. 49. Špička podle nároku 48, v y z n a č u j í c í se tím, ž e dále obsahuje kontaktní povrch spojitelný s vodivým prvkem k omezení axiálního pohybu vodivého prvku v hořáku, přičemž kontaktní povrch je vymezen částí horního povrchu špičky vedoucí radiálně směrem dovnitř od prstencového výstupku.
50. 50. Špička pro použití u plazmového hořáku typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, a sekundární dráhu proudu plynu pro vedení plynu hořákem, přičemž plyn je vypouštěn z hořáku jinak než ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě • 4 44 444 44 44 44 ionizovaného plazmatu, přičemž špička dále má alespoň jeden dávkovači otvor uzpůsobený pro fluidní spojení se sekundární dráhou proudu plynu pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu.
51. 51. Kontaktní sestava pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, elektrodu v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku obklopující elektrodu v určité vzdálenosti, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku, přičemž špička je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie a má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, vyznačující se tím, že obsahuje:

    vodivý prvek vyrobený z elektricky vodivého materiálu;

    pouzdro obklopující vodivý prvek ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu pro příjem plynu do pouzdra, přičemž vodivý prvek je umístěn alespoň částečně v pouzdru a je pohyblivý vůči pouzdru, elektrodě a špičce v odpověď na stlačený plyn přijatý do pouzdra, přičemž pohyb vodivého prvku je uzpůsoben k tomu, aby se v hořáku vytvořil řídicí oblouk.
52. 52. Kontaktní sestava podle nároku 51, vyznačující se tím, že pouzdro má vysokotlakou plynovou komoru, nízkotlakou plynovou komoru a úzký průchod zajišťující fluidní spojení mezi vysokotlakou plynovou komorou a nízkotlakou plynovou komorou, přičemž vysokotlaká plynová komora je ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu, aby byl stlačený plyn přijat do vysokotlaké komory a proudil úzkým průchodem do nízkotlaké plynové komory, přičemž vodivý prvek je umístěn v pouzdru tak, aby plyn ve vysokotlaké plynové komoře nutil vodivý prvek k pohybu směrem k nízkotlaké plynové komoře, přičemž pohyb vodivého prvku směrem k nízkotlaké plynové komoře je uzpůsoben k tomu, aby se v hořáku vytvořil řídicí oblouk.
53. 53. Kontaktní sestava podle nároku 51, vy značu j ící se tím, že dále obsahuje vychyl ovací člen v pouzdru k vychýlení vodivého prvku ve směru protilehlém ke směru, kterým se pohybuje vodivý prvek, aby vznikl řídicí oblouk.
54. 54. Kontaktní sestava podle nároku 51, vyznačující se tím, že pouzdro je alespoň částečně vymezeno trubicovým pláštěm obklopujícím vodivý prvek, přičemž plášť je uzpůsoben k elektrickému spojení s kladnou stranou zdroje energie.
55. 55. Kontaktní sestava podle nároku 54, vyznačující se tím, že plášť kontaktní sestavy je vyroben v celku se špičkou.
56. 56. Kontaktní sestava podle nároku 54, vyznačující se tím, že plášť kontaktní sestavy je vyroben v celku s elektrodou.
57. 57. Elektrodová sestava pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího katodové těleso uzpůsobené k elektrickému spojení se zápornou stranou zdroje energie a anodové těleso uzpůsobené k elektrickému spojení skladnou stranou zdroje energie, vyznačující se tím, že obsahuje:

    elektrodu vedoucí podélně v hořáku a vymezující alespoň částečně katodové těleso hořáku; a izolační plášť obklopující alespoň část elektrody, přičemž izolační plášť je vyroben z elektricky nevodivého materiálu, aby izoloval tu alespoň část elektrody před elektrickým spojením s anodovým tělesem hořáku.
58. 58. Způsob spuštění plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího katodové těleso uzpůsobené k elektrickému spojení se zápornou stranou zdroje energie a anodové těleso uzpůsobené k elektrickému spojení s kladnou stranou zdroje energie, přičemž anodové těleso je umístěno vzhledem ke katodovému tělesu tak, aby alespoň částečně vymezilo primární dráhu proudu plynu hořákem, přičemž hořák má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, v y z n a č u j í c í se tím, že obsahuje:

    zapříčinění toku elektrického proudu elektricky vodivou dráhou obsahující anodové těleso, katodové těleso a vodivý prvek elektricky přemosťující katodové těleso a anodové těleso v první poloze vodivého prvku odpovídající režimu hořáku naprázdno;

    vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu primární dráhou proudu plynu;

    provedení pohybu vodivého prvku vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem do druhé polohy odpovídající řídicímu režimu hořáku, přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z katodového tělesa a anodového tělesa, když se vodivý prvek pohybuje směrem ke své druhé poloze; a hnání řídicího oblouku primární dráhou proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru hořáku, aby byl pracovní plyn vypouštěn z primární dráhy proudu plynu hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.

    • · · · · ·
59. 59. Způsob podle nároku 58, vyznačující se tím, že řídicí oblouk se vytvoří obecně v primární dráze proudu plynu hořáku, přičemž řídicí oblouk je hnán primární dráhou proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru hořáku pracovním plynem proudícím primární dráhou proudu plynu hořáku.
60. 60. Způsob podle nároku 59, vyznačující se tím, že provedení pohybu vodivého prvku vzhledem ke katodovému tělesu a anodovému tělesu je uskutečněno, zatímco je katodové těleso a anodové těleso upevněno ve vzájemně obecně fixní poloze.
61. 61. Způsob podle nároku 58, vyznačující se tím, že provedení pohybu vodivého prvku vzhledem ke katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem do druhé polohy vodivého prvku je dosaženo silou generovanou proudem pracovního plynu směrem dolů primární dráhou proudu plynu.
62. 62. Způsob spuštění plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu majícího elektrodu umístěnou na podélné ose hořáku v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, přičemž elektroda má podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch, a anodové těleso v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, přičemž anodové těleso obklopuje elektrodu v určité vzdálenosti tak, aby alespoň částečně vymezilo primární dráhu proudu plynu hořákem pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž anodové těleso má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku, přičemž anodové těleso je uspořádáno vzhledem k elektrodě tak, aby byl centrální výstupní otvor v podélně protilehlém vztahu ke spodnímu povrchu elektrody, vyznačující se tím, že obsahuje:

    umístění protilehlých kontaktních povrchů hořáků vedle sebe obecně v primární dráze proudu plynu nad spodním povrchem elektrody, aby se zajistila elektricky vodivá dráha kontaktními povrchy;

    přemístění kontaktních povrchů vůči sobě tak, aby se mezi nimi vytvořil řídicí oblouk v primární dráze proudu plynu hořáku nad spodním povrchem elektrody; a vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu primární dráhou proudu plynu hořáku,aby byl řídicí oblouk hnán směrem dolů v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa.
63. 63. Způsob podle nároku 62, vyznačující se tím, že jeden z kontaktních povrchů vymezen vodivým prvkem umístěným v hořáku a zhotoveným z elektricky vodivého materiálu a druhý z kontaktních povrchů je vymezen alespoň jedním z elektrody a anodového tělesa, přičemž umístění protilehlých kontaktních povrchů vedle sebe obsahuje umístění vodivého prvku v hořáku v první poloze vzhledem k elektrodě a anodovému tělesu, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi elektrodou a anodovým tělesem, a přemístění kontaktních povrchů vůči sobě obsahuje vykonání pohybu vodivého prvku vzhledem k elektrodě a anodovému tělesu směrem k druhé poloze vzdálené od první polohy, přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a alespoň jedním z elektrody a anodového tělesa obecně v primární dráze proudu plynu, když se vodivý prvek pohybuje směrem ke své druhé poloze.
64. 64. Způsob podle nároku 63, vyznačující se tím, že vykonání pohybu vodivého prvku vzhledem k elektrodě a anodovému tělesu směrem k jeho druhé poloze je dosaženo silou generovanou proudem pracovního plynu směrem dolů primární dráhou proudu plynu.

    ···· 00 · ·· tf ···· • 0© 0000 00 · •000 ··· ···· ·· 00 ····· 00 00
65. 65. Stínící kryt pro použití u plazmového hořáku typu majícího primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, a sekundární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku jinak než ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž hořák má alespoň jeden dávkovači otvor v sekundární dráze proudu plynu pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu, přičemž stínící kryt je obecně ve tvaru šálku a utvořený tak, aby alespoň částečně vymezil sekundární dráhu proudu plynu, přičemž stínící kryt je dále utvořen tak, aby vymezil terciární dráhu proudu plynu ve fluidním spojení se sekundární dráhou proudu plynu pro další vypouštění plynu v sekundární dráze proudu plynu z hořáku, přičemž stínící kryt má alespoň jeden dávkovači otvor v terciární dráze proudu plynu pro dávkování proudu plynu terciární dráhou proudu plynu.