CZ202054A3

CZ202054A3 - Sestava elektrody pro plazmový obloukový hořák se zlepšeným přenosem elektrického proudu

Info

Publication number: CZ202054A3
Application number: CZ202054A
Authority: CZ
Inventors: Roman Chumchal; Josef Hodek; Josef Ing. Hodek
Original assignee: B&Bartoni, spol. s r.o.; Comtes Fht A.S.
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-03-03
Also published as: EP4101268A1; WO2021155874A1; WO2021155874A4; CZ308703B6

Abstract

Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku má držák (20) elektrody rozebíratelně spojený s výměnnou částí (10) elektrody. Držák (20) elektrody je vytvořen ve tvaru dutého válce, jehož zadní konec je upraven k připojení do plazmového obloukového hořáku. Výměnná část (10) elektrody je vytvořena ve tvaru rotačně symetrického tělesa, v jehož předním konci je koaxiálně uložena emisivní vložka (12). Přední konec držáku (20) elektrody zasahuje do vnitřního prostoru (18) výměnné části (10) elektrody a obsahuje první kontaktní plochu (25). Přední konec výměnné části (10) elektrody má na vnitřní straně ve vnitřním prostoru (18) druhou kontaktní plochu (13) nacházející se ve vodivém styku s první kontaktní plochou (25). Na druhou kontaktní plochu (13) po celém jejím obvodu bezprostředně navazuje ochlazovaná plocha (16), alespoň částečně vystavená chladícímu médiu.

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká sestavy elektrody pro použití v kapalinou chlazených plazmových hořácích určených pro tepelné dělení kovů. Sestava elektrody je část plazmového obloukového hořáku zajišťující přívod a přenos elektrického proudu k plazmovému oblouku. Tato sestava elektrody se skládá z držáku elektrody a výměnné části elektrody.

Dosavadní stav techniky

Kapalinou chlazené plazmové hořáky jsou obecně vyráběny s držákem elektrody (nazývaném také nadstavcem katody nebo katodou) v podstatě ve tvaru dutého válce z elektricky vodivého materiálu. Držák elektrody je v plazmovém hořáku umístěn v jeho středu, kdy osa držáku elektrody se shoduje s osou plazmového hořáku. Na zadní straně je držák elektrody tvarově uzpůsoben pro pevné nebo rozebíratelné upevnění v těle plazmového hořáku. Na přední straně je držák elektrody tvarově uzpůsoben pro rozebíratelné upevnění elektrody na držáku elektrody. Držák elektrody je vyráběn z elektricky vodivého materiálu, a to nej častěji ze slitiny mědi z důvodu vyšší elektrické vodivosti, nebo nerezové oceli z důvodu elektrokorozivní odolnosti. Z těla plazmového hořáku je do držáku elektrody přiveden elektrický proud přes vzájemné spojení. Elektrický proud následně prochází tělem držáku elektrody směrem k elektrodě, do které přechází v místě vzájemného rozebíratelného spojení. Energie elektrického proudu je potřebná pro vytvoření plazmového oblouku, a následně proudu plazmy jehož energií dochází k tepelnému dělení kovových materiálů. Primární funkcí držáku elektrody je upevnění elektrody v požadované pozici, a vedení elektrického proudu. Další funkcí držáku elektrody je přívod chladicí kapaliny do elektrody, a odvod chladicí kapaliny z elektrody. Chladicí kapalina slouží k ochlazování jednotlivých částí plazmového hořáku, které jsou zahřívány od plazmového oblouku, a od zahřátého řezaného materiálu. Vedení chladicí kapaliny je důležitou funkcí držáku elektrody v kapalinou chlazeném plazmovém hořáku. Pro správné směrování proudu chladicí kapaliny k elektrodě je v držáku elektrody umístěna chladicí trubička, která konstrukčně umožňuje přívod chladicí kapaliny z plazmového hořáku přes držák elektrody, do elektrody. Dále umožňuje následný návrat chladicí kapaliny z elektrody přes držák elektrody do těla plazmového hořáku. Upevnění chladicí trubičky v držáku elektrody je fixní, nebo rozebíratelné umožňující výměnu jedné chladicí trubičky na jinou. Držák elektrody se během použití neopotřebovává.

Plazmové elektrody pro kapalinou chlazený plazmový hořák jsou vyráběny s tělem v podstatě ve tvaru dutého válce. Na vstupním konci je elektroda konstruována pro montáž do/na držák elektrody. V místě spojení s držákem elektrody, obsahuje elektroda kontaktní plochu, přes kterou proudí stejnosměrný elektrický proud z držáku elektrody do elektrody. Na výstupním konci elektroda obsahuje emisivní vložku. Primární funkcí elektrody je vedení elektrického stejnosměrného proudu k emisivní vložce, a následně přechod elektrického stejnosměrného proudu do plazmového oblouku, který je tvořen elektricky vodivým ionizovaným plynem. Výstup elektrického proudu z elektrody do plazmového oblouku umožňuje emisivní vložka, která je umístěna v těle elektrody, v její ose, v místě výstupu elektrického proudu z elektrody. Emisivní vložka je vyráběna z materiálu s vysokou elektrickou emisivitou a vysokou tepelnou odolností, jako zirkonium, hafnium nebo wolfram. Dále je elektroda konstruována tak, že umožňuje přítok a odtok chladicího média, a obsahuje plochy určené pro ochlazování chladicím médiem. Elektroda je nejvíce zahřívaná část plazmového hořáku. Tělo elektrody přejímá teplo z emisivní vložky, která je v kontaktu s plazmovým obloukem, a vede přijaté teplo k ochlazovaným plochám, kde je předává chladicímu médiu. Tělo elektrody je vyráběno z materiálu s vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí, jako měď, stříbro, a jejich slitiny. Elektroda se při použití opotřebovává. Elektroda je výměnnou částí plazmového obloukového hořáku.

- 1 CZ 2020 - 54 A3

V aktuálním stavu techniky je elektrický proud veden v axiálním směru válcovým tělem držáku elektrody přes vzájemnou kontaktní plochu do válcového těla elektrody, kde dále v axiálním směru proudí do výstupní části elektrody. Ve výstupní části elektrody je elektrický proud radiálním směrem přiveden k emisivní vložce. Vzhledem ke skutečnosti, že elektrický proud proudí homogenním materiálem nejkratším možným směrem, dochází k jeho proudění v radiálním směru přímo k části emisivní vložky, která je v kontaktu s plazmovým obloukem. V této části elektrody je nejvyšší koncentrace protékajícího elektrického proudu. Elektrický proud proudí k emisivní vložce pouze po jeho obvodu v místě kontaktu s plazmovým obloukem, do kterého elektrický proud následně přechází. Pro přenos elektrického proudu z těla elektrody do emisivní vložky je využitá pouze menší část styčné plochy mezi tělem elektrody a emisivní vložkou. Při provozu dochází k opotřebovávání elektrody. Opotřebovávání elektrody způsobuje vypalování emisivní vložky, a to konkrétně při zápalu, hoření, a ukončení plazmového oblouku. Opotřebení způsobuje strhávání roztavených molekul materiálu emisivní vložky proudem elektronů přecházejících z emisivní vložky do plazmového oblouku (proudu plazmy). Opotřebení elektrody způsobuje změnu směru proudění elektrického stejnosměrného proudu, který prochází tělem elektrody k emisivní vložce pouze z radiálního směru. Toto opotřebení elektrody negativně ovlivňuje vlastnosti plazmového oblouku. Prodloužení životnosti plazmové elektrody, a/nebo snížení nákladů na její výrobu řeší různá konstrukční řešení, která jsou ve stavu techniky, a jsou blízká našemu konstrukčnímu řešení sestavy plazmové elektrody.

Prodloužení životnosti plazmové elektrody řeší známá konstrukce elektrody dle patentu US 6215090 B1 (28. 10. 1998). V tomto patentu je životnost elektrody prodloužena umístěním neemisivní vložky ze slitiny stříbra okolo emisivní vložky. Neemisivní vložka ze slitiny stříbra zajišťuje lepší odvod tepla ze zahřáté emisivní vložky. Tímto je dosaženo pomalejšího opotřebení emisivní vložky a prodloužení životnosti plazmové elektrody.

Ve stavu techniky dle patentu CZ/EP 2647265 Bl (1. 12. 2010) je popsáno řešení prodloužení životnosti a snížení výrobních nákladů u plazmové elektrody, s vnitřním výčnělkem, umožňujícím upevnění elektrody na držák elektrody. Přímým ochlazováním výčnělku je dosaženo delší životnosti plazmové elektrody. Snížení výrobních nákladů na elektrodu je dosaženo jejím zkrácením.

Dále je ve stavu techniky známá konstrukce sestavy elektrody dle patentu EP 2642832 (23. 3. 2012), která je rovněž rozdělená na dvě části, totiž na přední část s emisivní vložkou, která se při použití elektrody opotřebovává, a na zadní upevňovací část s chlazením pomocí proudu chladicí kapaliny přiváděné uvnitř trubice a vracející se vnějškem, která se pří použití elektrody neopotřebovává, a lze ji používat opakovaně. Tímto je docíleno snížení výrobních nákladů na tu část elektrody, kterou je potřeba po použití nahradit.

Přihlašovatel této přihlášky již sám vyvinul elektrodu se zlepšenou životností, jak je popsáno v patentu CZ 307748. Tento patent popisuje konstrukci a výrobu elektrody pro plazmový obloukový hořák, která se skládá z těla elektrody, emisivní vložky, a vysoce vodivé vložky, která obklopuje emisivní vložku, a je protisměrným lisováním pomocí plastické deformace upevněna v těle elektrody. Tato konstrukce prodlužuje životnost elektrody, při zachování nízkých výrobních nákladů.

V dokumentu US 2015034611 je popsána sestava obloukového plazmového hořáku s přívodní trubicí chladicí kapaliny zasahující do vnitřního prostoru výměnné elektrody.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na myšlence vytvořit konstrukci sestavy elektrody pro plazmový obloukový hořák se zlepšeným přenosem elektrického proudu k plazmovému oblouku tak, že elektrický proud

-2 CZ 2020 - 54 A3 bude rovnoměrně proudit k emisivní vložce v elektrodě ze všech směrů, tj. z radiálního i axiálního. Konstrukce sestavy elektrody sestává z držáku elektrody a výměnné části elektrody.

Držák elektrody podle vynálezu je vytvořen v podstatě ve tvaru dutého válce, jehož zadní konec je upraven pro rozebíratelné připojení do plazmového obloukového hořáku, a jehož přední konec je upraven pro rozebíratelné připojení výměnné části elektrody. V přední části má držák elektrody kontaktní plochu, která je uzpůsobena pro přenos elektrického proudu z držáku elektrody do výměnné části elektrody.

Výměnná část elektrody je vytvořena ve tvaru rotačně symetrického tělesa, jehož zadní konec je otevřený a je uzpůsoben ke spojení s držákem elektrody a v jehož předním konci je koaxiálně uložena emisivní vložka.

Emisivní vložka je v elektrodě zalisována nebo zapájena. Mezi tělem elektrody a emisivní vložkou může být umístěna vysoce vodivá vložka ze stříbra nebo jeho slitiny. Elektrický proud proudí z držáku elektrody přes kontaktní plochu do výměnné části elektrody, a odtud v axiálním a následně radiálním směru proudí k emisivní vložce. Tím je dosaženo toho, že elektrický proud rovnoměrně proudí k emisivní vložce ve výměnné části elektrody ze všech směrů, tj. z radiálního i axiálního. Je tak dosaženo rovnoměrného proudového zatížení emisivní vložky na její styčné ploše s tělem výměnné části elektrody.

Podle vynálezu zasahuje přední konec držáku elektrody do vnitřního prostoru výměnné části elektrody a obsahuje první kontaktní plochu, s výhodou ležící v rovině kolmé k ose hořáku, přičemž přední konec výměnné části elektrody má na vnitřní straně ve vnitřním prostoru druhou kontaktní plochu, s výhodou rovněž ležící v rovině kolmé k ose hořáku, a nacházející se ve vodivém styku s první kontaktní plochou. Na druhou kontaktní plochu po celém jejím obvodu bezprostředně navazuje ochlazovaná plocha, alespoň částečně vystavená chladicímu médiu.

Uvnitř výměnné části elektrody se nachází vnitřní výstupek, který axiálně vyčnívá do vnitřního prostoru, přičemž část ochlazované plochy bezprostředně navazující na druhou kontaktní plochu se nachází na povrchu tohoto vnitřního výstupku.

Druhá kontaktní plocha může být s výhodou vytvořena přímo na povrchu tohoto vnitřního výstupku. Podle tohoto výhodného vytvoření se druhá kontaktní plocha a část ochlazované plochy bezprostředně navazující na druhou kontaktní plochu nachází na povrchu vnitřního výstupku, takže druhá kontaktní plocha spolu s částí ochlazované plochy axiálně vyčnívá do vnitřního prostoru výměnné části elektrody. Emisivní vložka se přitom může částečně nacházet radiálně uvnitř uvedeného vnitřního výstupku.

Uvnitř držáku elektrody je s výhodou uspořádán alespoň jeden přiváděči kanál pro přivádění chladicího média k ochlazované ploše a alespoň jeden odváděči kanál pro odvádění chladicího média. Mezi držákem elektrody a výměnnou částí elektrody tak může protékat chladicí médium. Chladicí médium obtéká a tím ochlazuje vnitřní povrch výměnné části elektrody v oblasti okolo emisivní vložky. Dále chladicí médium odtéká od výměnné části elektrody otvorem v těle držáku elektrody.

Plocha předního konce držáku elektrody sousedící s první kontaktní plochou a ochlazovaná plocha výměnné části elektrody jsou s výhodou vytvořeny ve vzájemně komplementárním tvaru, přičemž uvedená plocha předního konce držáku elektrody a ochlazovaná plocha mezi sebou vymezují prostory pro průchod chladicího média.

Přívod chladicího média je s výhodou realizován tak, že koaxiálně uvnitř držáku elektrody je zalisován konektor přívodu chladicího média, který obsahuje průchod chladicího média pro průtok chladicího média směrem k výměnné části elektrody.

-3 CZ 2020 - 54 A3

Držák elektrody podle tohoto výhodného vytvoření vynálezu se skládá ze dvou částí, totiž těla držáku elektrody, které zajišťuje vedení elektrického proudu, a konektoru přívodu chladicího média, který zajišťuje vedení chladicího média. Konektor přívodu chladicího média je v těle držáku elektrody zalisován jako vnitřní vložka, a mezi tímto konektorem a tělem držáku elektrody je vytvořen průchod pro chladicí médium. Chladicí médium vstupuje z hořáku do uvedeného konektoru, který má v ose otvor, a ním proudí do výstupní částí držáku elektrody.

Ve výstupní části držáku elektrody je v těle držáku elektrody minimálně jeden průchod, jímž proudí chladicí médium k výměnné části elektrody. Chladicí médium ochlazuje vnitřní plochu elektrody a přes minimálně jeden otvor v těle držáku elektrody proudí do průchodu vytvořeného mezi tělem držáku elektrody a konektorem přívodu chladicího média zpět do těla hořáku. Na vstupu z hořáku do držáku elektrody je chladicí médium utěsněno těsněním umístěném na konektoru přívodu chladicího média uvnitř držáku elektrody. Na výstupu z držáku elektrody do hořáku je chladicí médium utěsněno těsněním na těle držáku elektrody a těsněním na konektoru přívodu chladicího média. Na přechodu z držáku elektrody do elektrody je chladicí médium utěsněno těsněním umístěném se spoji mezi katodou a elektrodou.

Sestava elektrody plazmového obloukového hořáku podle vynálezu může být s výhodou konstruován tak, že najeden typ držáku elektrody lze nasadit a použít více typů výměnné části elektrody, uzpůsobené pro různá proudová zatížení. Také naopak, jeden typ výměnné části lze nasadit a použít s více typy držáku elektrody, uzpůsobenými pro upevnění v různých obloukových plazmových hořácích.

Konstrukce sestavy elektrody sestávající z držáku elektrody a výměnné části elektrody podle vynálezu umožňuje rovnoměrné proudové zatížení emisivní vložky na její styčné ploše s tělem elektrody. Sestava elektrody plazmového obloukového hořáku podle vynálezu má oproti dosud obvyklým elektrodám prodlouženou životnost.

Objasnění výkresů

Sestava elektrody pro plazmový obloukový hořák se zlepšeným přenosem elektrického proudu podle vynálezu je podrobněji znázorněna na výkresech, na kterých obr. 1 zobrazuje podélný řez plazmovým hořákem obsahujícím sestavu elektrody podle vynálezu, obr. 2 zobrazuje podélný detailní řez sestavou elektrody podle prvního provedení vynálezu, obr. 3 zobrazuje podélný detailní řez výměnnou částí elektrody podle prvního provedení vynálezu, obr. 4 zobrazuje podélný detailní řez držákem elektrody podle prvního provedení vynálezu, obr. 5 zobrazuje podélný detailní řez držákem elektrody podle alternativního provedení vynálezu, obr. 6 zobrazuje podélný detailní řez výměnnou částí elektrody podle alternativního provedení vynálezu, obr. 7 zobrazuje podélný detailní řez elektrodou podle dalšího alternativního provedení vynálezu, obr. 8 zobrazuje podélný detailní řez výměnnou částí elektrody podle ještě dalšího alternativního provedení vynálezu, obr. 9 zobrazuje podélný detailní řez sestavou elektrody podle druhého provedení vynálezu,

-4 CZ 2020 - 54 A3 obr. 10 zobrazuje podélný detailní držákem elektrody podle druhého provedení vynálezu, obr. 11 zobrazuje podélný detailní řez výměnnou částí elektrody podle druhého provedení vynálezu, obr. 12 zobrazuje podélný detailní řez výměnnou částí elektrody podle jiného možného vytvoření, které je však méně výhodné a není zahrnuto do rozsahu vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Předmětný vynález bude nyní podrobněji popsán v příkladech provedení s odkazem na přiložené obrázky, na kterých jsou znázorněná výhodná provedení vynálezu. Vynález může být proveden i jinými odlišnými způsoby, takže není nikterak omezen na zde uvedená provedení.

Na obr. 1 je obecně zobrazen podélný řez plazmovým obloukovým hořákem, který obsahuje sestavu J elektrody podle prvního provedení popisovaného vynálezu. Plazmový obloukový hořák se mimo j iné skládá z těla 100 hořáku, části 107 těla hořáku, v níž j e upevněná sestava J elektrody, která je výměnnou částí plazmového obloukového hořáku. Dalšími výměnnými částmi plazmového obloukového hořáku jsou tryska 101, držák 102 trysky, vířivý kroužek 103, ochranný štít 104, držák 105 ochranného štítu, a držák 106 trysky. Všechny tyto výměnné části plazmového obloukového hořáku jsou rozebíratelně spojeny s tělem 100 hořáku a spolu s dalšími částmi tvoří plazmový obloukový hořák. Plazmový obloukový hořák s jednotlivými částmi zobrazený na obr.l má v podstavě válcový rotační tvar, jímž ve středu prochází osa 108 hořáku.

Sestava J elektrody podle prvního provedení vynálezu, která je zobrazená na obr. 1, je také v podélném řezu detailně zobrazena na obr. 2. Tato sestava 1 elektrody se skládá z výměnné části 10 elektrody a držáku 20 elektrody. Výměnná část 10 elektrody se skládá z těla 11 výměnné části elektrody a emisivní vložky 12. Držák 20 elektrody se skládá z těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média. Výměnná část 10 elektrody a držák 20 elektrody j sou spolu rozebíratelně spojeny. Tento rozebíratelný spoj obsahuje první těsnění 15. Dále sestava J elektrody obsahuje druhé těsnění 23, a třetí těsnění 24. Obě tato těsnění j sou umístěna v místě rozebíratelného spojení mezi sestavou J elektrody a částí 107 těla hořáku. V tomto místě obsahuje sestava J elektrody třetí spojovací tvar 30. Sestava 1 elektrody podle prvního provedení vynálezu obsahuje třetí kontaktní plochu 31. která dosedá na odpovídající plochu části 107 těla hořáku v místě rozebíratelného spoje mezi sestavou 1 elektrody a části 107 těla hořáku. Tělo 21 držáku elektrody těla hořáku je vyrobeno z elektricky vodivého materiálu, v příkladném vytvoření konkrétně z mědi.

Sestava J elektrody podle prvního provedení vynálezu zobrazená na obr. 1 a na obr. 2 obsahuje průchod 26 chladicího média, přiváděči kanál 27, a odváděči kanál 28. Průchod 26 chladicího média prochází středem konektoru 22 přívodu chladicího média v místě osy 108 plazmového hořáku. Přiváděči kanál 27 prochází tělem 21 držáku elektrody. Odváděči kanál 28 prochází držákem 20 elektrody. Dále sestava 1 elektrody obsahuje první kontaktní plochu 25 a druhou kontaktní plochu 13. První kontaktní plocha 25 je kolmá k ose 108 hořáku a nachází se na čele těla 21 držáku elektrody. Druhá kontaktní plocha 13 je také kolmá k ose 108 hořáku a nachází se na vnitřní straně těla 11 výměnné části elektrody. První kontaktní plocha 25 a druhá kontaktní plocha 13 na sebe vzájemně dosedají. Na výměnné části 10 elektrody se nachází vnitřní výstupek 17.

Výměnná část 10 elektrody podle prvního provedení vynálezu, zobrazená na obr. 1 a obr. 2, je dále detailně zobrazena na obr. 3. Tato výměnná část 10 elektrody je vytvořená ve tvaru rotačně symetrického tělesa, v jejím předním konci je koaxiálně uložena emisivní vložka 12, a které je na zadním konci uzpůsobené pro rozebíratelné spojení s držákem 20 elektrody. Výměnná část 10 elektrody se skládá z těla 11 výměnné části elektrody a emisivní vložky 12. Tělo 11 výměnné části elektrody je vyrobené z mědi. Emisivní vložka 12 je v tomto příkladném vytvoření vyrobená z hafhia. Výměnná část 10 elektrody má uvnitř těla 11 výměnné části elektrody vnitřní prostor 18.

- 5 CZ 2020 - 54 A3

Tento vnitřní prostor 18 je v zadním konci výměnné části 10 elektrody otevřený. V otevřeném zadním konci výměnné části 10 elektrody se nachází druhý spojovací tvar 14 a první těsnění 15. Ve vnitřním prostoru 18 výměnné části 10 elektrody se dále nachází vnitřní výstupek 17 s druhou kontaktní plochou 13 a ochlazovaná plocha 16. Druhý spojovací tvar 14 je uzpůsoben pro rozebíratelné spojení výměnné části 10 elektrody s držákem 20 elektrody. Druhý spojovací tvar 14 má v tomto provedení tvar trapézového závitu. První těsnění 15 má prstencový tvar a je vyrobeno z pružného materiálu. Druhá kontaktní plochá 13 je kolmá k ose 108 hořáku a nachází se na vnitřním výstupku 17. Ochlazovaná plocha 16 se rozprostírá mezi prvním těsněním 15 a druhou kontaktní plochou 13. s níž přímo sousedí. Část ochlazované plochy 16 bezprostředně navazující na druhou kontaktní plochu 13 se tedy přitom nachází na povrchu vnitřního výstupku 17. Vnitřní výstupek 17 má rotačně symetrický tvar a vyčnívá z těla 11 výměnné části elektrody do vnitřního prostoru 18 výměnné části elektrody. Ve výhodném vytvoření zasahuje emisivní vložka 12. která je koaxiálně uložená v předním konci výměnné části 10 elektrody, svou zadní částí až do vnitřního výstupku 17.

Držák 20 elektrody podle prvního provedení vynálezu, který je zobrazen na obr. 1 a obr. 2, je dále detailně zobrazen na obr. 4. Tento držák 20 elektrody je vytvořen v podstatě ve tvaru dutého válce, jehož zadní konec je upraven k rozebíratelnému připojení do plazmového obloukového hořáku, a přední konec je uzpůsoben pro rozebíratelné spojení s výměnnou částí 10 elektrody, a obsahuje první spojovací tvar 29. Držák 20 elektrody se skládá z těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média. Konektor 22 přívodu chladicího média je vyroben ze slitiny mědi CuZn4oPb2. Tělo 21 držáku elektrody je pevně spojené s konektorem 22 přívodu chladicího média. Konektor 22 přívodu chladicího média je s přesahem zalisován do těla 21 držáku elektrody. Konektorem 22 přívodu chladicího média prochází skrz koaxiální průchod 26 chladicího média, který je umístěn v ose 108 hořáku. Na něj navazuje přiváděči kanál 27, který se nachází v těle 21 držáku elektrody v sousedství první kontaktní plochy 25. První kontaktní plocha 25 je kolmá k ose 108 hořáku, a nachází se uvnitř na držáku 21 elektrody na jeho předním konci. Držák 20 elektrody dále obsahuje odváděči kanál 28. Odváděči kanál 28 začíná v přední části držáku 20 elektrody, mezi první kontaktní plochou 25 a prvním spojovacím tvarem 29, kde prochází z vnějšího povrchu tělem 21 držáku elektrody, do vnitřního prostoru mezi tělem 21 držáku elektrody a konektorem 22 přívodu chladicího média a vyúsťuje v prostoru mezi druhým těsněním 23 a třetím těsněním 24. Druhé těsnění 23 je z pružného materiálu, a nachází se na zadním konci držáku 20 elektrody, mezi třetí kontaktní plochou 31 a třetím spojovacím tvarem 30 pro rozebíratelné spojení držáku 20 elektrody s plazmovým obloukovým hořákem. Třetí těsnění 24, které jez pružného materiálu, se nachází na zadním konci držáku 20 elektrody mezi průchodem 26 chladicího média a odváděcím kanálem 28.

Na obr. 5 je zobrazen podélný detailní řez držákem 20 elektrody podle alternativního provedení k prvnímu provedení vynálezu držáku 20 elektrody zobrazeného na obr. 1, obr. 2 a obr. 4, a popsaného výše. Tento alternativní držák 20 elektrody se od prvního provedení liší v tom, že třetí kontaktní plocha 31 je posunutá směrem k zadní části držáku 20 elektrody, a nachází se mezi druhým těsněním 23 a třetím spojovacím tvarem 30.

Na obr. 6 je zobrazen detailní řez výměnnou částí 10 elektrody podle alternativního provedení k prvnímu provedení vynálezu výměnné části 10 elektrody zobrazené na obr. 1, obr. 2 a obr. 3, a popsané výše. Toto alternativní provedení výměnné části 10 elektrody se liší od prvního provedení v tom, že výměnná část 10 elektrody obsahuje navíc vysoce vodivou vložku 19, která má tvar rotačně symetrického tělesa a je umístěna v předním konci výměnné části 10 elektrody mezi emisivní vložkou 12 z hafhia a tělem 11 výměnné části elektrody z mědi. Emisivní vložka 12 je koaxiálně uložena ve vysoce vodivé vložce 19 a těle 11 výměnné části elektrody. Vysoce vodivá vložka 19 je podle příkladu provedení vyrobena ze slitiny stříbra AggoCu, může však být vyrobena z jiné slitiny s vysokým obsahem stříbra nebo ze samotného stříbra.

Na obr.7 je zobrazen detailní řez výměnnou částí 10 elektrody podle dalšího alternativního provedení k prvnímu provedení vynálezu výměnné části 10 elektrody zobrazené na obr. 1, obr. 2 a

-6CZ 2020 - 54 A3 obr. 3, a popsaného výše. Toto další alternativní provedení se liší od prvního provedení v tom, že emisivní vložka 12. která je koaxiálně uložena v předním konci výměnné části 10 elektrody, prochází skrz tělo 11 výměnné části elektrody, v místě vnitřního výstupku 17. Tímto druhou kontaktní plochu 13, která je kolmá k ose 108 hořáku a nachází se na čele vnitřního výstupku 17, tvoří společně plocha na těle 11 výměnné části elektrody a plocha na emisivní vložce 12. Tělo 11 výměnné části elektrody je vyrobené z mědi, a emisivní vložka 12 je vyrobená z wolframu.

Na obr. 8 je zobrazen detailní řez výměnnou částí 10 elektrody podle ještě dalšího alternativního provedení k prvnímu provedení vynálezu výměnné části 10 elektrody zobrazené na obr. 1, obr. 2 a obr. 3, a popsaného výše. Toto ještě další alternativní provedení výměnné části 10 elektrody se liší od prvního provedení v tom, že výměnná část 10 elektrody obsahuje navíc vysoce vodivou vložku 19. která má tvar rotačně symetrického tělesa a je umístěna v předním konci výměnné části 10 elektrody mezi emisivní vložkou 12 z hafinia a tělem 11 výměnné části elektrody z mědi. Emisivní vložka 12 je koaxiálně uložena ve vysoce vodivé vložce 19. Vnitřní výstupek 17 je celý tvořen vysoce vodivou vložkou 19. Vysoce vodivá vložka 19 je vyrobena z čistého stříbra. Kontaktní plocha 13. která je kolmá k ose 108 hořáku, a nachází se čele vnitřního výstupku 17. je tedy vytvořena na vysoce vodivé vložce 19.

Na obr. 9 je zobrazen podélný řez sestavou 1 elektrody podle druhého provedení vynálezu. Tato sestava 1 elektrody se skládá z výměnné části 10 elektrody a držáku 20 elektrody. Výměnná část 10 elektrody se skládá z těla 11 výměnné části elektrody a emisivní vložky 12. Držák 20 elektrody se skládá z těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média. Výměnná část 10 elektrody a držáku 20 elektrody jsou spolu rozebíratelně spojeny. Tento rozebíratelný spoj obsahuje první těsnění 15. Dále sestava 1 elektrody obsahuje druhé těsnění 23, a třetí těsnění 24. Obě tato těsnění jsou umístěna v místě rozebíratelného spojení mezi sestavou 1 elektrody a částí 107 těla hořáku. V tomto místě obsahuje sestava 1 elektrody třetí spojovací tvar 30. Sestava 1 elektrody podle druhého provedení vynálezu obsahuje třetí kontaktní plochu 31, která dosedá na čelní plochu části 107 těla hořáku v místě rozebíratelného spoje mezi sestavou 1 elektrody a části 107 těla hořáku. Sestava 1 elektrody obsahuje průchod 26 chladicího média, přiváděči kanál 27, a odváděči kanál 28. Průchod 26 chladicího média prochází středem konektoru 22 přívodu chladicího média v místě osy 108 plazmového hořáku. Přiváděči kanál 27 prochází tělem 21 držáku elektrody. Odváděči kanál 28 prochází držákem 20 elektrody. Dále sestava 1 elektrody obsahuje první kontaktní plochu 25 a druhou kontaktní plochu 13. První kontaktní plocha 25 se nachází na držáku 20 elektrody je kolmá k ose 108 hořáku. Druhá kontaktní plocha 13 se nachází na výměnné části 10 elektrody je kolmá k ose 108 hořáku. První kontaktní plocha 25 a druhá kontaktní plocha 13 na sebe vzájemně dosedají a jsou v elektrickém kontaktu. Uvnitř výměnné části 10 elektrody se nachází vnitřní výstupek 17.

Výměnná část 10 elektrody podle druhého provedení vynálezu, která je zobrazená na obr. 9, je dále detailně zobrazena na obr. 11. Tato výměnná část 10 elektrody je vytvořená ve tvaru rotačně symetrického tělesa, v jehož předním konci je koaxiálně uložena emisivní vložka 12, a na zadním konci je uzpůsobena pro rozebíratelné spojení s držákem 20 elektrody. Výměnná část elektrody 10 se skládá z těla 11 výměnné části elektrody a emisivní vložky 12. Tělo 11 výměnné části elektrody je vyrobené z mědi. Emisivní vložka 12 je vyrobená z hafinia. Výměnná část 10 elektrody obsahuje uvnitř těla 11 výměnné části elektrody vnitřní prostor 18. Tento vnitřní prostor 18 se nachází v zadním konci výměnné části 10 elektrody. Má rotačně symetrický tvar, a nachází se v něm druhý spojovací tvar 14, druhá kontaktní plocha 13, ochlazovaná plocha 16, a vnitřní výstupek 17. Druhý spojovací tvar 14 je uzpůsoben pro rozebíratelné spojení výměnné části 10 elektrody s držákem 20 elektrody. Druhý spojovací tvar 14 má v tomto provedení tvar trapézového závitu. Druhá kontaktní plochá 13 je kolmá k ose 108 hořáku a nachází se vnitřním čele těla 11 výměnné části elektrody, a je tvořena plochou na těle 11 výměnné části elektrody. Ochlazovaná plocha 16 se rozprostírá mezi druhým spojovacím tvarem 14 a druhou kontaktní plochou 13. a dále se rozprostírá od druhé kontaktní plochy 13 po celé ploše vnitřního výstupku 17. Druhá kontaktní plocha 13 z obou stran sousedí s ochlazovanou plochou 16. Vnitřní výstupek 17 má rotačně symetrický tvar, a je v podstatě vnitřním výstupkem těla 11 výměnné části elektrody. Část ochlazované plochy 16

-7 CZ 2020 - 54 A3 rozprostírající se od druhé kontaktní plochy 13 po celé ploše vnitřního výstupku 17 bezprostředně navazuje na druhou kontaktní plochu 13 z té její strany, která se nachází v bezprostředním sousedství uvedeného vnitřního výstupku 17.

Držák 20 elektrody podle druhého provedení vynálezu, který je zobrazen na obr. 9, je dále detailně zobrazen na obr. 10. Tento držák 20 elektrody je vytvořen v podstatě ve tvaru dutého válce, jehož zadní konec je upraven k rozebíratelnému připojení do plazmového obloukového hořáku, a přední konec je uzpůsoben pro rozebíratelné spojení s výměnnou částí 10 elektrody, a obsahuje první spojovací tvar 29, a první těsnění 15. Držák 20 elektrody se skládá z těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média. Tělo 21 držáku elektrody je vyrobeno z mědi. Konektor 22 přívodu chladicího média je vyroben ze slitiny mědi CuZn4oPb2. Tělo 21 držáku elektrody je pevně spojené s konektorem 22 přívodu chladicího média. Konektor 22 přívodu chladicího média je s přesahem zalisován do těla 21 držáku elektrody. Konektorem 22 přívodu chladicího média prochází skrz koaxiální průchod 26 chladicího média, který je umístěn v ose 108 hořáku. Na něj navazuje přiváděči kanál 27, který se nachází v těle 21 držáku elektrody v sousedství první kontaktní plochy 25. První kontaktní plocha 25 je kolmá k ose 108 hořáku, a nahází se na čele držáku 21 elektrody na jeho předním konci. Držák 20 elektrody dále obsahuje odváděči kanál 28. Odváděči kanál 28 začíná v přední části držáku 20 elektrody, mezi přiváděcím kanálem 27 a prvním spojovacím tvarem 29, kde prochází z vnějšího povrchu tělem 21 držáku elektrody, do vnitřního prostoru mezi tělem 21 držáku elektrody a konektorem 22 přívodu chladicího média a vyúsťuje v prostoru mezi druhým těsněním 23 a třetím těsněním 24. Druhé těsnění 23 je z pružného materiálu, a nachází se na zadním konci držáku 20 elektrody, v sousedství třetí kontaktní plochy 31. Dále na zadním konci držáku 20 elektrody obsahuje sestava 1 elektrody třetí spojovací tvar 30. Třetí těsnění 24, které jez pružného materiálu, se nachází na zadním konci držáku 20 elektrody mezi průchodem 26 chladicího média a odváděcím kanálem 28.

Na obr. 12 je zobrazen detailní řez výměnnou částí 10 elektrody podle jiného možného vytvoření, které je však méně výhodné a není zahrnuto do rozsahu vynálezu. Toto alternativní provedení výměnné části 10 elektrody se liší od druhého provedení vynálezu zobrazeného na obr. 9 a popsaného výše v tom, že výměnná část 10 elektrody obsahuje navíc vysoce vodivou vložku 19, která má tvar rotačně symetrického tělesa a je umístěna v předním konci výměnné části 10 elektrody mezi emisivní vložkou 12 z hafhia, a tělem 11 výměnné části elektrody z mědi. Emisivní vložka 12 je koaxiálně uložena ve vysoce vodivé vložce 19. Tato výměnná část 10 elektrody nemá vnitřní výstupek 17. Vysoce vodivá vložka 19 je vyrobena ze slitiny stříbra AggoCu, a zasahuje skrz tělo 11 výměnné části elektrody do vnitřního prostoru 18. Plocha vysoce vodivé vložky 19. která je součástí vnitřního prostoru 18. je jednou z ochlazovaných ploch 16. Druhá kontaktní plochá 13 kolmá k ose 108 hořáku se nachází se vnitřním čele těla 11 výměnné části elektrody mezi ochlazovanými plochami 16. Další ochlazovaná plocha 16 se rozprostírá mezi druhým spojovacím tvarem 14 a druhou kontaktní plochou 13. a dále se rozprostírá po celé vnitřní ploše vysoce vodivé vložky 19 od druhé kontaktní plochy 13 směrem k ose 108 hořáku.

Dále jsou ve formě příkladů konkrétněji popsána některá provedení podle technického řešení.

Příklad 1

Sestava 1 elektrody byla vyrobená podle prvního provedení vynálezu pro proudové zatížení 260 A, a je znázorněna na obr. 2. Sestava J elektrody se skládá z držáku elektrody 20 podle obr.4, a výměnné části 10 elektrody podle obr. 3. Držák 20 elektrody byl vyroben ze vzájemně slisovaného těla 21 držáku elektrody z mědi Cu-ETP, a konektoru 22 přívodu chladicího média ze slitiny mědi CuZn4oPb2. Výhodou vzájemného lisovaného spoje těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média je jeho jednoduchost na výrobu. Výměnná část 10 elektrody byla vyroben z těla 11 výměnné části elektrody z mědi CuOF a emisivní vložky 12 z hafinia dle ASTM B737 R1. Emisivní vložka 12 o průměru 2 mm je zalisována do těla 11 výměnné části elektrody která má vnější průměr 10,4 mm a délku 15 mm. Poměr celkové délky výměnné části 10 elektrody ku jejímu největšímu průměru je 1,44:1. Výhodou vzájemného lisovaného spoje emisivní vložky 12 a těla 11

- 8 CZ 2020 - 54 A3 výměnné části elektrody je jeho jednoduchost na výrobu. Ve vnitřním prostoru 18 výměnné části 10 elektrody je vnitřní výstupek 17 o průměru 4,1 mm. Průměr vnitřního výstupku 17 má vliv na velikost druhé kontaktní plochy 13, a na vzdálenost ochlazované plochy 16, nacházející se po obvodu vnitřního výstupku 17, od emisivní vložky 12. Čím je vzdálenost mezi ochlazovanou plochou 16 a emisivní vložkou 12 menší, tím je také nižší teplota emisivní vložky 12. V testovaném rozsahu 3,5 mm až 5,0 mm se nám nejvíce u této amperáže osvědčil průměr vnitřního výstupku 17 o hodnotě 4,1 mm. Druhá kontaktní plocha 13, která je na čele vnitřního výstupku 17, má tímto celkovou plochu 13,2 mm². Emisivní vložka 12 je umístěna ve výměnné části 10 elektrody před druhou kontaktní plochou 13. ve směru vedení elektrického proudu. Vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi první kontaktní plochou 25 a druhou kontaktní plochou 13 je 13,2 mm². Další vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi držákem 20 elektrody a výměnnou částí 10 elektrody je v místě jejich vzájemného rozebíratelného spoje. Tato sestava 1 elektroda vyrobená podle prvního provedení vynálezu vykázala pomalejší průběh opotřebení, a o průměrně 32 % delší životnost ve srovnání s elektrodou na 260 A podle dosavadního stavu techniky s pouze radiálním přívodem elektrického proudu k emisivní vložce. Držák 20 elektrody se při testech neopotřebovával, a je možné ho používat opakovaně. Bylo nutné pouze měnit opotřebovanou výměnnou přední část 10 elektrody.

Příklad 2

Držák 20 elektrody byl vyroben podle alternativního provedení vynálezu pro proudové zatížení 30 A až 260 A, a je znázorněn na obr. 5. Tento držák 20 elektrody je kompatibilní s výměnnou částí elektrody dle příkladu 1 a příkladu 3. Tento držák 20 elektrody je konstruován na jiný typ plazmového hořáku, než držák 20 v příkladu 1. Tento držák 20 elektrody byl vyroben ze vzájemně slisovaného těla 21 držáku elektrody z mědi Cu-ETP a konektoru 22 přívodu chladicího média ze slitiny mědi CuZn4oPb2. Držák 20 elektrody se při testech neopotřebovával, a byl používán opakovaně. Výměnné části 10 elektrody použité spolu s tímto držákem 20 elektrody, vykazovaly stejnou životnost, jako v příkladu 1 při použití s držákem 20 elektrody vyrobeném podle prvního provedení vynálezu.

Příklad 3

Výměnná část 10 elektrody byla vyrobená podle ještě dalšího alternativního provedení vynálezu pro proudové zatížení 400 A, a je znázorněna na obr. 8. Tato výměnná část 10 elektrody byla vyrobena z těla 11 výměnné části elektrody z mědi CuOF, vysoce vodivé vložky 19 z čistého stříbra, a emisivní vložky 12 z hafnia dle ASTM B737 Rl. Emisivní vložka 12 o průměru 2,25 mm je upevněná ve vysoce vodivé vložce 19, a ta je upevněná do těla 11 výměnné části elektrody která má vnější průměr 10,35 mm a délku 14,15 mm. Poměr celkové délky výměnné části 10 elektrody ku jejímu největšímu průměru je 1,38:1. Ve vnitřním prostoru 18 výměnné části 10 elektrody je vnitřní výstupek 17 o průměru 4,1 mm. Druhá kontaktní plocha 13, která je na čele vnitřního výstupku 17, má tímto celkovou plochu 13,2 mm². Emisivní vložka 12 je umístěna ve výměnné části 10 elektrody před druhou kontaktní plochou 13. ve směru vedení elektrického proudu. Vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi první kontaktní plochou 25 a druhou kontaktní plochou 13 je 13,2 mm². Další vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi držákem 20 elektrody a výměnnou částí 10 elektrody je v místě jejich vzájemného rozebíratelného spoje. Tato výměnná část 10 elektrody na 400 A vykázala zvýšenou životnost ve srovnání s elektrodou na 400 A podle dosavadního stavu techniky s pouze radiálním přívodem elektrického proudu k emisivní vložce. Při testu byly použity držáky 20 elektrody podle příkladu 1 a příkladu 2, podle typu plazmového hořáku, s nímž byly testy prováděny.

Příklad 4

Sestava 1 elektrody je vyrobená podle druhého provedení vynálezu pro proudové zatížení 80 A, a je znázorněna na obr.9. Sestava 1 elektrody se skládá z držáku elektrody 20 podle obr. 10, a výměnné části 10 elektrody podle obr. 11. Držák 20 elektrody byl vyroben, ze vzájemně slisovaného

-9CZ 2020 - 54 A3 těla 21 držáku elektrody z mědi Cu-ETP, a konektoru 22 přívodu chladicího média ze slitiny mědi CuZn4oPb2. Výhodou vzájemného lisovaného spoje těla 21 držáku elektrody a konektoru 22 přívodu chladicího média je jeho jednoduchost na výrobu. Výměnná část 10 elektrody byla vyrobena z těla 11 výměnné části elektrody z mědi CuOF, a emisivní vložky 12 z hafhia dle ASTM B737 R1. Emisivní vložka 12 o 01 mm je zalisována do těla 11 výměnné části elektrody která má vnější 010,4 mm a délku 16,85 mm. Poměr celkové délky výměnné části 10 elektrody ku jejímu největšímu průměru je 1,62:1. Výhodou vzájemného lisovaného spoje emisivní vložky 12 a těla 11 výměnné části elektrody je jeho jednoduchost na výrobu. Ve vnitřním prostoru 18 výměnné části 10 elektrody je vnitřní výstupek 17 o 02,5 mm. Druhá kontaktní plocha 13 je na vnitřním čele výměnné části 10 elektrody. Emisivní vložka 12 je umístěna ve výměnné části 10 elektrody před druhou kontaktní plochou 13. ve směru vedení elektrického proudu. Vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi první kontaktní plochou 25 a druhou kontaktní plochou 13 je 23,7 mm². Další vzájemná styčná plocha pro přechod elektrického proudu mezi držákem 20 elektrody a výměnnou částí 10 elektrody je v místě jejich vzájemného rozebíratelného spoje. Tato sestava 1 elektrody vyrobená podle druhého provedení vynálezu vykázala pomalejší průběh opotřebení, a o průměrně 12% delší životnost ve srovnání s elektrodou na 80 A podle stavu techniky s pouze radiálním přívodem elektrického proudu k emisivní vložce. Držák 20 elektrody se při testech neopotřebovával, a je možné ho používat opakovaně. Bylo nutné pouze měnit opotřebovanou výměnnou přední část 10 elektrody. Velkou výhodou této výměnné části 10 elektrody je, že na její výrobu je potřeba pouze 35 % množství materiálu ve srovnání se stávající elektrodou na 80 A, s pouze radiálním přívodem elektrického proudu k emisivní vložce.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku, která má držák (20) elektrody rozebíratelně spojený s výměnnou částí (10) elektrody, přičemž držák (20) elektrody je vytvořen v podstatě ve tvaru dutého válce, jehož zadní konec je upraven k připojení do plazmového obloukového hořáku, přičemž výměnná část (10) elektrody je vytvořena ve tvaru rotačně symetrického tělesa, v jehož předním konci je koaxiálně uložena emisivní vložka (12), přičemž ve výměnné části (10) elektrody se nachází vnitřní výstupek (17), který axiálně vyčnívá do vnitřního prostoru (18) výměnné části (10) elektrody, vyznačující se tím, že přední konec držáku (20) elektrody zasahuje do vnitřního prostoru (18) výměnné části (10) elektrody a obsahuje první kontaktní plochu (25), přední konec výměnné části (10) elektrody má na vnitřní straně ve vnitřním prostoru (18) druhou kontaktní plochu (13) nacházející se ve vodivém styku s první kontaktní plochou (25), přičemž na druhou kontaktní plochu (13) po celém jejím obvodu bezprostředně navazuje ochlazovaná plocha (16), alespoň částečně vystavená chladicímu médiu, a přičemž část ochlazované plochy (16) bezprostředně navazující na druhou kontaktní plochu (13) se nachází na povrchu vnitřního výstupku (17), který axiálně vyčnívá do vnitřního prostoru (18).

2. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že první kontaktní plocha (25) a druhá kontaktní plocha (13) obě leží v rovině kolmé k ose (108) elektrody.

3. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhá kontaktní plocha (13) se nachází na povrchu vnitřního výstupku (17).

4. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvnitř držáku (20) elektrody je uspořádán alespoň jeden přiváděči kanál (27) pro přivádění chladicího média k ochlazované ploše (16) a alespoň jeden odváděči kanál (28) pro odvádění chladicího média.

5. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v držáku (20) elektrody je uspořádán alespoň jeden průchod (26) chladicího média pro přivádění chladicího média k ochlazované ploše (16).

6. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plocha předního konce držáku (20) elektrody sousedící s první kontaktní plochou (25) a ochlazovaná plocha (16) výměnné části (10) elektrody jsou vytvořeny ve vzájemně komplementárním tvaru, přičemž uvedená plocha předního konce držáku (20) elektrody a ochlazovaná plocha (16) mezi sebou vymezují prostory pro průchod chladicího média.

7. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že koaxiálně uvnitř držáku (20) elektrody je zalisován konektor (22) přívodu chladicího média, který obsahuje průchod (26) chladicího média pro průtok chladicího média směrem k výměnné části (10) elektrody.

-11 CZ 2020 - 54 A3

8. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v rozebíratelném spoji držáku (20) elektrody s výměnnou částí (10) elektrody se nachází první těsnění (15) pro zabránění průniku chladicího media, na držáku (20) 5 elektrody se nachází druhé těsnění (23) a třetí těsnění (24), přičemž tato těsnění jsou umístěná na jedné a druhé straně od výstupu odváděcího kanálu (28) z držáku (20) elektrody.

9. Sestava (1) elektrody plazmového obloukového hořáku podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že délka a vnější průměr výměnné části (10) elektrody je v poměru 3:1 ίο až 0,5:1, s výhodou 1,5:1.