CZ301742B6

CZ301742B6 - Krycí sestava pro plazmový obloukový horák a zpusob jejího provozování

Info

Publication number: CZ301742B6
Application number: CZ20050607A
Authority: CZ
Inventors: Brasseur@Johnathan; D. Horner-Richardson@Kevin; W. Hewett@Roger
Original assignee: Thermal Dynamics Corporation
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-06-09
Also published as: US7326874B2; US20050000948A1; US20040169018A1; EP1608479A2; CN1777487A; EP1608479B1; AU2004215915A1; CA2517377C; AU2004215915B2; EP1608479A4; WO2004076113A2; NZ542060A; CA2517377A1; CZ2005607A3; WO2004076113A3; US6914211B2; CN100436024C

Abstract

Krycí sestava (20) pro použití na distální koncové cásti (22) plazmového obloukového horáku, obsahující krycí pouzdro (26), usporádané kolem distální koncové cásti (22) plazmového obloukového horáku (10), pricemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje distální koncovou cást (33); odvetrávací objímku (28), pripevnenou k distální koncové cásti (33) krycího pouzdra (26), pricemž odvetrávací objímka (28) je opatrena alespon jedním odvetrávacím pruchodem (44) a pripojovací oblastí (39), uzpusobenou ke vzájemne vymenitelnému pripevnení kterékoli z mnoha ruzných cepicek (30) k odvetrávací objímce (28); a cepicku (30), usporádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového horáku (10) a pripevnenou k odvetrávací objímce (28), pricemž cepicka (30) je opatrena centrálním výstupním otvorem (52, 74, 92, 112), zatímco odvetrávací pruchod (44) smeruje proud odplynu k vnejšímu povrchu cepicky (30), proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (52, 74, 92, 112) a krycí sestava (20) brání alespon cásti roztaveného kovu, aby se dostal do styku se soucástmi plazmového obloukového horáku. Odvetrávací objímka (28) a cepicka (30; 30a, 30b, 30c, 30d) krycí sestavy (20). Plazmový horák s krycí sestavou (20). Zpusob provozování krycí sestavy (20) na plazmovém obloukovém horáku za ruzných provozních režimu, zahrnujících mechanizovaný, vlecný, drážkovací a vychylovací zpusob, pricemž krycí sestava (20) obsahuje alespon jeden odvetrávací pruchod (44) k vedení proudu odplynu, pricemž tento zpusob zahrnuje vzájemné vymenování cepicek (30), které odpovídají provozním režimum, aniž by se odstranoval odvetrávací pruchod.

Description

Krycí sestava pro plazmový obloukový hořák a způsob jejího provozování

Oblast techniky

Tento vynalez se obecně týká krycí sestavy pro plazmový obloukový hořák a dále hořáků s takovouto krycí sestavou, odvětrávací objímky a čepičky pro takovéto hořáky a způsobu provozování krycí sestavy, zejména odvětrávání sekundárního plynu z plazmových obloukových hořáků.

Dosavadní stav techniky

Hořáky s plazmovým obloukem, rovněž známé jako hořáky s elektrickým obloukem, jsou běžně používány pro řezání, označování, drážkování a svařování kovových obrobků nasměrováním proudu vysokoenergetického plazmatu sestávajícího z částic ionizovaného plynu směrem k obrobku. V typickém plazmového obloukového hořáku je plyn, který má být ionizován, dodán do distálního konce hořáku a proudí kolem elektrody než vyjde ven otvorem ve špičce nebo trysce plazmového obloukového hořáku. Elektroda má negativní potenciál a funguje jako katoda. Naopak špička hořáku vytváří pozitivní potenciál a funguje jako anoda. Navíc elektroda je vzdálo léna od špičky, čímž vytváří mezeru, na distálním konci hořáku. Při provozu se vytváří řídicí oblouk v mezeře mezi elektrodou a špičkou, což zahřívá a následné ionizuje plyn. Dále je ionizovaný plyn vyfukován z hořáku a objevuje se jako proud plazmatu, který vede distálně od špičky. Když se distální konec hořáku posune do polohy poblíž obrobku, přeskočí nebo se přenese oblouk ze špičky hořáku na obrobek, protože impedance obrobku k zemi je nižší než impedance špičky hořáku k zemi. Proto obrobek slouží jako anoda a plazmový obloukový hořák funguje v režimu „přeneseného oblouku“.

U některých hořáků s plazmovým obloukem je veden skrz plazmový obloukový hořák sekundární plyn, který proudí distálně okolo špičky, aby stabilizovat plazmový proud odcházející z cent30 rálního výstupního otvoru. Navíc jsou často k hořákům s plazmovým obloukem připevněny kryty v oblasti špičky, aby mimo jiné zabránily potřísnění a poškození součástky plazmového obloukového hořáku, jako například špičky nebo elektrody, roztaveným materiálem. Sekundární plyn, který je použit ke stabilizaci plazmového proudu, je někdy odvětráván z krytů za účelem řádného fungování plazmového obloukového hořáku. Navíc mnoho stávajících krytů, které obsahují prů35 chody pro odvětrávání sekundárního plynu, nemůže být opětovně použito jako kryt tam, kde odvětrávání není žádoucí při provozu plazmového obloukového hořáku. V důsledku toho musí obsluha použít množství krytů u různých hořáků s plazmovým obloukem a u různých aplikací.

Podstata vynálezu

V jednom výhodném provedení tento vynález poskytuje krycí sestavu pro použití u plazmového obloukového hořáku, který obsahuje krycí pouzdro opatřené distální koncovou Částí, odvětrávací objímkou připevněnou k distální koncové části krycího pouzdra a čepičkou krytu připevněnou k odvětrávací objímce. Dále, odvětrávací objímka je opatřena alespoň jedním odvětrávacím průchodem (s výhodou soustavou průchodů) a Čepička krytu je opatřena centrálním výstupním otvorem pro výstup plazmového proudu a sekundárního plynu během provozu plazmového obloukového hořáku. Pří provozu odvětrávací průchody vedou proud odplynu směrem dovnitř na vnější povrch Čepičky krytu a krycí sestava brání tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu dostala do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku, například se špičkou nebo tryskou.

V dalším provedení tohoto vynálezu je čepička krytu, která je připevněna k odvětrávací objímce, čepička pro mechanizovaný provozní režim, která se používá pro mechanizované, tedy strojově řízené aplikace plazmového obloukového hořáku. Čepička pro mechanizovaný provozní režim obsahuje proximální koncovou část připevněnou v centrálním otvoru odvětrávací objímky

-1CZ 301742 B6 a distální čelo opatřené centrálním výstupním otvorem, přičemž odvětrávací průchody vedou proud odplynu směrem dovnitř vnějšímu povrchu k čepičky pro mechanizovaný provozní režim, aby se ochladila, a čepička pro mechanizovaný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov při provozu dostal do styku se součástmi plazmového obloukového horáku, jako například se špičkou.

V dalším provedení tohoto vynálezu je čepička krytu, která je připevněna k odvětrávací objímce, čepička pro vlečný provozní režim, která se používá pro vlečné řezání. Čepička pro vlečný provozní režim obsahuje proximální koncovou část připevněnou v centrálním otvoru odvětrávací io objímky a distální čelo opatřené centrálním výstupním otvorem a soustavu kanálků. Při provozu odvětrávací průchody vedou proud odplynu směrem dovnitř k vnějšímu povrchu čepičky pro vlečný provozní režim, aby se ochladila, a kanálky vedou roztavený kov pryč od součástí plazmového obloukového hořáku, jako například od Špičky. Navíc samotná čepička pro vlečný provozní režim dále brání tomu, aby se roztavený kov při provozu dostal do styku se součástmi plaz15 mového obloukového hořáku.

V ještě dalším provedení tohoto vynálezu je čepička krytu, která je připevněna k odvětrávací objímce, čepička pro drážkovací provozní režim, která se používá pro vyřezávání drážek. Čepička pro drážkovací provozní režim obsahuje proximální koncovou část připevněnou v centrálním otvoru odvětrávací objímky, prstencovou vnější přírubu umístěnou okolo proximální koncové části, centrální výstupní otvor. Prstencová vnější příruba přiléhá k distálnímu čelu odvětrávací objímky, aby zablokovala odvětrávací průchody, a plazmový proud a sekundární plyn vycházejí z centrálního výstupního otvoru při vyřezávání drážek plazmovým obloukovým hořákem. Navíc samotná čepička pro drážkovací provozní režim brání tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu při provozu dostala do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku, například se Špičkou.

Další provedení tohoto vynálezu obsahuje čepičku pro vychylovací provozní režim jakožto čepičku krytu, která je připevněna k odvětrávací objímce. Čepička pro vychylovací provozní režim obsahuje proximální koncovou Část připevněnou v centrálním otvoru odvětrávací objímky, prstencovou vnější přírubu umístěnou okolo distální koncové části čepičky pro vychylovací provozní režim a centrální výstupní otvor. Prstencová vnější příruba přiléhá k distálnímu čelu odvětrávací objímky, aby zablokovala odvětrávací průchody, a plazmový proud a sekundární plyn vycházejí z centrálního výstupního otvoru při provozu plazmového obloukového hořáku. Navíc samotná čepička pro vychylovací provozní režim brání tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu při provozu dostala do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku, například se špičkou.

Další provedení tohoto vynálezu obsahuje plazmový obloukový hořák mající krycí sestavu a špíčku umístěnou alespoň částečně v krycí sestavě. Krycí sestava obsahuje krycí pouzdro, odvětrávací objímku a čepičku krytu, kterou může být buď čepička pro mechanizovaný provozní režim, Čepička pro vlečný provozní režim, čepička pro drážkovací provozní režim nebo čepička pro vychylovací provozní režim, jak byly popsány výše. Odvětrávací průchody tudíž vedou proud sekundárního plynu směrem dovnitř k čepičce krytu a krycí sestava brání tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu dostala při provozu plazmového obloukového horáku do styku se Špičkou.

V dalším aspektu tohoto vynálezu je zajištěn způsob provozování plazmového obloukového hořáku, který zahrnuje kroky nasměrování proudu odplynu směrem dovnitř skrze první součást plazmového obloukového hořáku a směrem ke druhé součásti plazmového obloukového hořáku.

Dále způsob zahrnuje krok zabránění tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu při provozu plazmového obloukového hořáku dostala do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku, za použití druhé součásti.

V ještě dalších provedeních tohoto vynálezu je zajištěn plazmový obloukový hořák, který je opatřen mezerou mezi špičkou a přilehlou čepičkou krytu, která je funkcí aktuální úrovně a veli-2CZ 301742 B6 kosti centrálního výstupního otvoru přilehlé čepičky krytu. Mezera zajišťuje optimální činnost plazmového obloukového hořáku pro mnoho aplikací.

Další oblasti použitelnosti tohoto vynálezu budou zjevné z podrobného popisu, který zde bude 5 následovat. Mělo by se chápat, že podrobný popis a konkrétní příklady, které udávají výhodné provedení vynálezu, jsou zamýšleny pouze pro účely ilustrace a nemají omezovat rozsah vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Tento vynález se lépe pochopí z podrobného popisu a doprovodných výkresů, kde:

Obr. 1A je pohled znázorňující ručně obsluhovaný plazmový obloukový hořák podle tohoto 15 vynálezu;

Obr. 1B je pohled znázorňující automatizovaný nebo mechanizovaný plazmový obloukový hořák podle tohoto vynálezu;

Obr, 2 je perspektivní pohled na krycí sestavu s různými čepičkami krytu, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 3 je rozložený perspektivní pohled na sytém odvětrávaného krytu s různými čepičkami krytu podle tohoto vynálezu;

Obr. 4 je perspektivní pohled na odvětrávací objímku podle tohoto vynálezu;

Obr. 5 je pohled shora na odvětrávací objímku podle tohoto vynálezu;

Obr. 6 je pohled zdola na odvětrávací objímku podle tohoto vynálezu;

Obr. 7 je perspektivní pohled na krycí sestavu s čepičkou pro mechanizovaný provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 8 je perspektivní pohled na čepičku pro mechanizovaný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 9 je boční pohled na krycí sestavu, mající čepičku pro mechanizovaný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 10 je průřez krycí sestavou z obr. 9 podél roviny A-A, mající čepičku pro mechanizovaný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 11 je zvětšený detailní na oblast B z obr. 10 na krycí sestavu, mající čepičku pro mechani45 zovaný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 12 je částečný průřez krycí sestavy s čepičkou pro mechanizovaný provozní režim, připevněnou na hlavici hořáku a zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 13 je perspektivní pohled na druhé provedení krycí sestavy s čepičkou pro vlečný provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 14 je perspektivní pohled na čepičku pro vlečný provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

-3CZ 301742 B6

Obr. 15 je koncový pohled na čepičku pro vlečný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 16 je boční pohled na druhé provedení krycí sestavy s čepičkou pro vlečný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 17 je průřez podél roviny C-C z obr. 16 druhého provedení krycí sestavy s čepičkou pro vlečný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 18 je zvětšený detailní pohled oblasti D z obr. 17 druhého provedení krycí sestavy s čepič10 kou pro vlečný provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 19 je částečný průřez druhého provedení krycí sestavy s Čepičkou pro vlečný provozní režim, připevněnou na hlavici hořáku a zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 20 je perspektivní pohled na třetí provedení krycí sestavy s čepičkou pro drážkovací provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 21 je perspektivní pohled na čepičku pro drážkovací provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 22 je boční pohled na třetí provedení krycí sestavy s čepičkou pro drážkovací provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 23 je průřez podél roviny E-E z obr. 22 třetím provedením krycí sestavy s čepičkou pro 25 drážkovací provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 24 je zvětšený detailní pohled na oblast F z obr. 23 třetího provedení krycí sestavy s čepičkou pro drážkovací provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 25 je částečný průřez třetím provedením krycí sestavy s čepičkou pro drážkovací provozní režim, připevněnou na hlavici hořáku a zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr, 26 je perspektivní pohled na čtvrté provedení krycí sestavy s čepičkou pro vychylovací provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 27 je perspektivní pohled na čepičku pro vychylovací provozní režim, zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 28 je boční pohled na čtvrté provedení krycí sestavy s Čepičkou pro vychylovací provozní 40 režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 29 je průřez podél roviny G-G z obr. 28 čtvrtým provedením krycí sestavy s čepičkou pro vychylovací provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 30 je zvětšený detailní pohled oblasti H z obr. 29 čtvrtého provedení krycí sestavy s čepičkou pro vychylovací provozní režim podle tohoto vynálezu;

Obr. 31 je částečný průřez čtvrtým provedením krycí sestavy s čepičkou pro vychylovací provozní režim, připevněnou na hlavici hořáku a zkonstruovanou podle tohoto vynálezu;

Obr. 32 je pohled zdola na alternativní provedení odvětrávací objímky podle tohoto vynálezu, přičemž odvětrávací průchody jsou nakloněné vzhledem k radiální rovině; a

Obr. 33 je průřez prstencovou vnější přírubou čepičky krytu podle tohoto vynálezu, která se 55 používá k měření množství proudu sekundárního plynu.

-4CZ 301742 Βό

Odpovídající vztahové značky označují odpovídající části na výkresech. Při použití zde v textu výrazy „distální směr“ a „distálně“ mají být chápány jako směr naznačený šipkou X a výrazy „proximální směr“ a „proximálně“ mají být chápány jako směr naznačený šipkou Y.

Příklady provedení vynálezu

Následující popis výhodných provedení slouží pouze jako příklady a vůbec nemá omezovat vynáio lez, jeho aplikaci nebo použití.

Pokud jde o výkresy, krycí sestava pro použití u plazmových obloukových hořáků je znázorněna a obecně uváděna pod odkazovou značkou 20 na obrázcích 1A a 1B. Krycí sestava 20 může být použita na manuálně ovládaném plazmovém obloukovém hořáku 10, jak je to znázorněno na obr. 1A, nebo na mechanizovaném nebo automatizovaném plazmovém obloukovém hořáku Γ2, jak je to znázorněno na obr. 1B. Při provozuje krycí sestava 20 umístěna okolo distální koncové části 22 hlavice 24 plazmového obloukového horáku ]_0 a funguje tak, že zabraňuje tomu, aby roztavený kov potřísnil součásti plazmového obloukového horáku 10, přičemž zároveň odvětrává části sekundárního plynu v některých provedeních tohoto vynálezu, jak je to detailněji popsáno níže. Část sekundárního plynu, která je odvětrána do atmosféry, je zde označována jako odplyn.

S odkazem na obrázky 2 a 3 obsahuje krycí sestava 20 krycí pouzdro 26, odvětrávací objímku 28 a čepičku 30 krytu, přičemž čepička 30 může zahrnovat některou z Čepiček krytu, které se používají pro různé aplikace plazmového obloukového hořáku. Čepičky 30 podle výhodných pro25 vedení tohoto vynálezu zahrnují čepičku 30a pro mechanizovaný provozní režim, čepičku 30b pro vlečný provozní režim, čepičku 30c pro drážkovací provozní režim a čepičku 30d pro vychylovací provozní režim, jak jsou znázorněny, přičemž každá z nich je detailněji popsána níže. Krycí pouzdro 26 je umístěno okolo distální koncové části 22 hlavice 24 plazmového obloukového hořáku a s výhodou je k ní připevněno za použití šroubové spojky. Krycí pouzdro 26 má s výhodou válcovou konstrukci se zkosenou boční stěnou 32. Zkosená boční stěna 32 zmenšuje celkovou šířku krycího pouzdra 26, atak umožňuje obsluze použít plazmový obloukový hořák 10 v omezenějších prostorech, jako například když se k držení součásti používají určitá obráběcí zařízení nebo vodicí přípravky. Krycí pouzdro 26 dále obsahuje distální koncovou část 33 mající centrální otvor 34, kde jsou umístěny některé spotřební složky, jako například špička (zde nezná35 zorněna). S výhodou je distální koncová část 33 opatřena vnějším závitem 36, který se použije ke spojení a upevnění odvětrávací objímky 28 v jednom provedení tohoto vynálezu.

S odkazem na obr. 4 až 6 je odvětrávací objímka 28 opatřena proximální koncovou částí 38 a distálním čelem 40. S výhodou je odvětrávací objímka 28 odlita společně s krycím pouzdrem

26 nebo je odlita na krycí pouzdro 26. Případně je proximální koncová část opatřena vnitřními závity, které jsou v záběru s vnějšími závity 36 krycího pouzdra 26, čímž se připevní odvětrávací objímka 28 ke krycímu pouzdru 26. Jak je znázorněno dále, v distálním čele 40 odvětrávací objímky 28 je vytvořen centrální otvor 42. Centrální otvor 42 zahrnuje připojovací oblast 39 pro připojení čepičky 30 krytu. Ve výhodném provedení vynálezu je připojovací oblast 39 opatřena vnitřními závity 43 pro připevnění čepičky 30 krytu, přestože mohou být použity také jiné známé způsoby připevnění čepičky 30 krytu, aniž by došlo k odchýlení z rozsahu vynálezu. V centrálním otvoru 42 jsou také uloženy spotřební složky, které jsou umístěny v hlavici 24 hořáku J_0, jako například špička, což je podrobněji popsáno níže.

Jak je znázorněno dále, v distálním čele 40 je vytvořena soustava odvětrávacích průchodů 44, které procházejí šikmo dovnitř směrem k ose odvětrávací objímky 28. Proto jsou v určitých provedeních tohoto vynálezu odvětrávací průchody 44 použity k vedení proudu odplyou směrem k čepičce 30 krytu za účelem zlepšení chlazení, jak bude podrobněji popsáno níže. Přestože je na obrázku znázorněna soustava odvětrávacích průchodů 44, může být použit jeden nebo dva odvětrávací průchody 44, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu. S výhodou je odvět-5CZ 301742 B6 rávací objímka 28 vytvořena z měděného materiálu, přestože mohou být použity i jiné materiály, které jsou odolné a dokáží snést potřísnění roztaveným kovem, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu.

S odkazem opět na obr. 2 a 3, čepička 30 krytu (případně čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim, čepička 30b pro vlečný provozní režim, čepička 30c pro drážkovací provozní režim a čepička 30d pro vychylovací provozní režim) je připevněna k odvětrávací objímce 28 a je opatřena centrálním výstupním otvorem 52, 74, 92, 112, kde dochází k výstupu proudu plazmatu a sekundárního plynu při provozu plazmového obloukového hořáku 10 a také spotřební složky io umístěné v hlavici 24 hořáku JO. Jak je znázorněno, čepička 30 (případně čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim, čepička 30b pro vlečný provozní režim, čepička 30c pro drážkovací provozní režim a čepička 3Od pro vychylovací provozní režim) zahrnuje proximální koncovou část 48, 70, 90, 110, která je opatřena vnější připojovací oblastí 49. Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je vnější připojovací oblast 49 opatřena vnějšími závity 45a, 45b, 45c, 45d, které jsou v záběru s vnitřními závity 43 odvětrávací objímky 28 za účelem připevnění čepičky 30 (případně 30a, 30b, 30c, 30d) k odvětrávací objímce 28. Avšak mohou být použity také jiné známé způsoby připevnění čepičky 30 krytu, přičemž nedoje k odchýlení od rozsahu vynálezu. Jak je zřejmé, čepička 30 krytu může zahrnovat jedno z alespoň čtyř provedení pro různé aplikace plazmového obloukového hořáku, konkrétně čepičku 30a pro mechanizovaný provozní režim,

Čepičku 30b pro vlečný provozní režim, čepičku 30c pro drážkovací provozní režim a čepičku 3Od pro vychylovací provozní režim. Proto je konfigurace každé čepičky 30a, 30b, 30c, 30d dále popsána v následujícím textu.

Čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim

S odkazem na obr. 7 až 11, je znázorněna čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim připevněná k odvětrávací objímce 28 krycí sestavy 20, Obecně se čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim používá u aplikací, kde se pracuje s plazmovým obloukovým hořákem za použití mechanizovaných nebo automatizovaných metod spíše než manuálně pomocí obsluhy.

Jak je znázorněno, čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim zahrnuje proximální koncovou Část 48, připevněnou v centrálním otvoru 42 odvětrávací objímky 28. S výhodou je proximální koncová část 48 opatřena vnějšími závity 45a, které jsou v záběru s vnitřními závity 43 odvětrávací objímky 28 za účelem připevnění čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim k odvětrávací objímce 28. Čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim dále zahrnuje distální čelo 50 opatřené centrálním výstupním otvorem 52, který zajišťuje výstup proudu plazmatu a sekundárního plynu při provozu plazmového obloukového hořáku 10. Navíc je v čepičce 30a pro mechanizovaný provozní režim vytvořena centrální dutina 54 (nejlépe znázorněna na obr. 10), kam mohou být umístěny a v níž mohou být chráněny spotřební složky plazmového obloukového hořáku JO, jak je to podrobněji popsáno níže.

Jak je nejlépe znázorněno na obr. 10 a 11, odvětrávací průchody 44 odvětrávací objímky 28 procházejí šikmo dovnitř směrem k vnějšímu povrchu čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim. Odvětrávací průchody 44 tedy vedou proud odplynu dovnitř směrem k čepičce 30a pro mechanizovaný provozní režim za účelem zlepšení ochlazování při provozu plazmového oblou45 kového hořáku 10. Dále, proximální koncová část 48 čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim je také opatřena prstencovou vnější přírubou 56, která přiléhá k distálnímu čelu 40 odvětrávací objímky 28, a zkosenou boční stěnou 58, která leží v podstatě na jedné přímce s odvětrávacími průchody 44, jak je to znázorněno na obr. 11. Výsledkem toho je, že zkosená boční stěna 58 zajišťuje hladší přechod proudu odplynu skrz odvětrávací průchody 44 a na čepičku 30a pro mechanizovaný provozní režim. Navíc je čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim s výhodou opatřena rýhovaným povrchem 60 (obr. 7 až 9), jak je to znázorněno, kteiý zajistí zlepšený manipulační povrch pro připevnění odvětrávací objímky 28. Avšak čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim může být opatřena hladkým povrchem nebo povrchem s různými strukturami, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu. Jak je dále znázorněno na obr. 10,

-6CZ 301742 B6 odvětrávací objímka 28 je umístěna a připevněna ke krycímu pouzdru 26 pomocí proximální prstencové příruby 6L

Nyní s odkazem na obr. 12 je znázorněna čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim připo5 jená ke krycí sestavě 20, která je připevněna okolo hlavice 24 plazmového obloukového hořáku 10, v níž je umístěna soustava spotřebních složek. Mezi spotřebními složkami je špička 62, která vede centrálním otvorem 34 krycího pouzdra 26, centrálním otvorem 42 odvětrávací objímky 28 a do centrální dutiny 54 čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim. Při provozu tedy čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim spolu s krycí sestavou 20 zabraňuje tomu, aby se io roztavený kov, který se při provozu rozstřikuje, dostal do styku se špičkou 62 a dalšími spotřebními složkami plazmového obloukového hořáku 10.

Jak je znázorněno dále, odvětrávací objímka 28 zahrnuje prstencový zářez 64, který vede část sekundárního plynu k odvětrávacím průchodům 44. Jak je znázorněno, mezí centrálním otvorem

42 odvětrávací objímky 28 a špičkou 62 je vytvořen proximální průchod, kam je distálně veden sekundární plyn při provozu plazmového obloukového hořáku 10. Sekundární plyn je pak veden částečně do prstencového zářezu 64 a částečně do centrální dutiny 54 čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim. Ta část sekundárního plynu, která proudí do prstencového zářezu 64, je vedena odvětrávacími průchody 44 a na čepičku pro mechanizovaný provozní režim 30a jako odplyn, aby se zlepšilo její ochlazování. Druhá část sekundárního plynu, která proudí do centrální dutiny 54, pokračuje distálně a pak centrálním výstupním otvorem 52, aby stabilizovala proud plazmatu při provozu.

Jak je znázorněno dále, krycí pouzdro 26 dále zahrnuje vodivou vložku 66, která je použita za účelem udržení elektrické kontinuity skrz pozitivní neboli anodovou potenciálovou stranu plazmového obloukového hořáku 10. Proto je krycí pouzdro 26 nevodivé a je s výhodou vytvořeno z polyesterového materiálu. Dále, vodivá vložka 66 je s výhodou z mosazného materiálu a je odlévána společně s krycím pouzdrem 26 nebo v krycím pouzdře 26. Jak je znázorněno, špička 62 se dotýká vodivé vložky 66, aby se udržela elektrická kontinuita s dalšími anodovými složka30 mi plazmového obloukového horáku 10, které zde nejsou znázorněny pro lepší přehlednost vyobrazení. Příkladný provoz plazmového obloukového hořáku je znázorněn a popsán v patentu US 6 163 008, který s touto přihláškou souvisí a jehož celý obsah je zde začleněn odkazem.

Jak je znázorněno na obr. 12, vzdálenost mezí distálním čelem 68 špičky 62 a vnitrním čelem 69 čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim je definována rozestupem A'. Rozestup A' mezi distálním čelem 68 špičky 62 a vnitřním čelem 69 čepičky 30a pro mechanizovaný provozní režim je kritický a je funkcí jak hladiny provozního proudu, tak průměru centrálního výstupního otvoru 52. Například když plazmový obloukový hořák 10 pracuje při 80 A, je rozestup A' přibližně 1,016 mm (0,040 palce) s průměrem centrálního výstupního otvoru 3,048 mm (0,120 palce). Když plazmový obloukový hořák pracuje při 50 A, je rozestup A' přibližně

0,4064 mm (0,016 palce) s průměrem centrálního výstupního otvoru 2,54 mm (0,100 palce). Dále, když plazmový obloukový hořák pracuje při 40 A, je rozestup A' přibližné 0,4064 mm (0,016 palce) s průměrem centrálního výstupního otvoru 1,6256 mm (0,064 palce). Tyto hodnoty jsou uvedeny jako příklad pro konkrétní provozní intenzity proudu plazmového obloukového hořáku a neměly by být chápány jako omezující rozsah tohoto vynálezu. Mohou být tedy použity různé rozestupy a průměry, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu, tak jak je zde popsán.

Čepička 30b pro vlečný provozní režim

S odkazem na obr. 13 až 18, čepička 30b pro vlečný provozní režim je znázorněna připevněná k odvětrávací objímce 28 krycí sestavy 20. Obecně se čepička 30b pro vlečný provozní režim používá pro vlečné řezání, kde je čepička 30b pro vlečný provozní režim při řezání umístěna přímo proti povrchu obrobku. Jak je znázorněno, čepička 30b pro vlečný provozní režim obsahuje proximální koncovou část 70 připevněnou v centrálním otvoru 42 odvětrávací objímky 28.

-7CZ 301742 Bó

S výhodou je proximální koncová část 70 opatřena vnější závity 45b, které jsou v záběru s vnitřními závity 43 odvětrávací objímky 28 za účelem připevnění čepičky 30b pro vlečný provozní režim k odvětrávací objímce 28. Dále Čepička 30b pro vlečný provozní režim obsahuje distální čelo 72 opatřené centrálním výstupním otvorem 74, který zajišťuje výstup plazmového proudu a sekundárního plynu při provozu plazmového obloukového hořáku 10, Navíc je v čepičce 30b pro vlečný provozní režim vytvořena centrální dutina 76 (nejlépe znázorněna na obr. 17 až 18), kde jsou umístěny a chráněny spotřební složky plazmového obloukového horáku 10, jak je zde podrobněji popsáno níže.

io S odkazem na obr. 14 a 15 čepička 30b pro vlečný provozní režim dále obsahuje soustavu kanálků 78 vytvořených na distálním čele 72, které jsou odděleny distálnímí nástavci 80. Při provozu se distální nástavce 80 dotýkají obrobku, zatímco zajišťují průchod pro proud plynu a pro proud roztaveného kovu, který se rozstřikuje při řezání. Přestože je znázorněna soustava kanálků 78, může být použit alespoň jeden kanálek nebo různá množství kanálků, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu.

Jak je nejlépe znázorněno na obr. 17 a 18, odvětrávací průchody 44 odvětrávací objímky 28 směřují šikmo k čepičce 30b pro vlečný provozní režim. Odvětrávací průchody 44 tedy vedou proud odplynu směrem dovnitř k čepičce 30b pro vlečný provozní režim, aby se zlepšilo ochlazo20 vání při provozu plazmového obloukového hořáku JO. Dále proximální koncová část 70 Čepičky 30b pro vlečný provozní režim je také opatřena prstencovou vnější přírubou 82, která přiléhá k distálnímu čelu 40 odvětrávací objímky 28, a zkosenou boční stěnou 84, která je v podstatě v přímce s odvětrávacími průchody 44, jak je to znázorněno. Výsledkem toho je, že zkosená boční stěna 84 zajišťuje hladší přechod proudu odplynu skrz odvětrávací průchody 44 a na čepičku

30b pro vlečný provozní režim. Navíc je Čepička 30b pro vlečný provozní režim opatřena s výhodou rýhovaným povrchem 86 (obr. 13, 14, 16), jak je to znázorněno, který zajistí zlepšený manipulační povrch pro připevnění odvětrávací objímky 28. Avšak čepička 30b pro vlečný provozní režim může mít hladký povrch nebo povrch s různými strukturami, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu.

Nyní s odkazem na obr. 19 je čepička 30b pro vlečný provozní režim znázorněna připojená ke krycí sestavě 20, která je připevněna okolo hlavice 24 plazmového obloukového hořáku J_0, v níž je umístěna soustava spotřebních složek. Mezi těmito spotřebními složkami je Špička 62, která vede centrálním otvorem 34 krycího pouzdra 26, centrálním otvorem 42 odvětrávací objímky 28 a do centrální dutiny 76 čepičky 30b pro vlečný provozní režim. Při provozu tedy čepička 30b pro vlečný provozní režim spolu s krycí sestavou 20 zabraňuje tomu, aby se roztavený kov dostal do styku se špičkou 62 a dalšími spotřebními složkami plazmového obloukového hořáku }0.

Jak bylo dříve vysvětleno, část sekundárního plynuje vedena do prstencového zářezu 64 odvětrá40 vací objímky 28 a další část je vedena do centrální dutiny 76 čepičky 30b pro vlečný provozní režim. Ta část sekundárního plynu, která proudí do prstencového zářezu 64, je vedena odvětrávacími průchody 44 jako odplyn a na čepičku 30b pro vlečný provozní režim, aby se zlepšilo její ochlazování. Druhá část sekundárního plynu, která proudí do centrální dutiny 76, pokračuje distálně a pak centrálním výstupním otvorem 74, aby stabilizovala proud plazmatu při provozu.

Jak je znázorněno na obr. 19, vzdálenost mezi distálním čelem 68 Špičky 62 a vnitřním čelem 88 čepičky 30b pro vlečný provozní režim je definována rozestupem B'. Rozestup B' mezi distálním čelem 68 špičky 62 a vnitřním čelem 88 čepičky 30b pro vlečný provozní režim je kritický a je funkcí jak hladiny provozního proudu, tak průměru centrálního výstupního otvoru 74, jak je popsáno výše v souvislosti s čepičkou pro mechanizovaný provozní režim 30a,

Čepička 30c pro drážkovací provozní režim

S odkazem na obr. 20 až 24, čepička 30c pro drážkovací provozní režim je znázorněna připevně55 ná k odvětrávací objímce 28 krycí sestavy 20. Obecně se čepička 30c pro drážkovací provozní

-8CZ 301742 B6 režim používá pro drážkování, kde je spíše odstraňována část obrobku, než že by se obrobek kompletně řezal, Jak je znázorněno, čepička 30c pro drážkovací provozní režim obsahuje proximální koncovou část 90 připevněnou v centrálním otvoru 42 odvětrávací objímky 28. S výhodou je proximální koncová část 90 opatřena vnějšími závity 45c, které jsou v záběru s vnitřními závi5 ty 43 odvětrávací objímky 28 za účelem připevnění čepičky 30c pro drážkovací provozní režim k odvětrávací objímce 28. Dále čepička 30c pro drážkovací provozní režim obsahuje centrální výstupní otvor 92, který zajišťuje výstup plazmového proudu a sekundárního plynu při provozu plazmového obloukového hořáku 10 a kde jsou rovněž umístěny a chráněny některé spotřební složky plazmového obloukového hořáku 10, jak je zde podrobněji popsáno níže.

Jak je nejlépe znázorněno na obr. 23 a 24, Čepička 30c pro drážkovací provozní režim je opatřena prstencovou vnější přírubou 94 vytvořenou okolo proximální koncové části 90. Prstencová vnější příruba 94 přiléhá k distálnímu čelu 40 odvětrávací objímky 28, a tak uzavírá odvětrávací průchody 44, což zablokuje nebo přesměruje odplyn. Při drátování nevyžaduje čepička 30c pro drážkovací provozní režim přídavné ochlazování, tak jak je to u výše popsaných čepiček, a je potřeba přídavného objemu sekundárního plynu ke stabilizaci proudu plazmatu. Proto jsou odvětrávací průchody 44 uzavřeny prstencovou vnější přírubou 94 tak, aby všechen sekundární plyn proudil centrálním výstupním otvorem 92 Čepičky 30c pro drážkovací provozní režim za účelem stabilizace plazmatu.

Jak je znázorněno dále, Čepička 30c pro drážkovací provozní režim je opatřena částí 96 vnější stěny, která přechází do zkosené koncové stěny 98 na distální koncové části 100. Proto zkosená koncová stěna 98 zmenšuje celkový průměr čepičky 30c pro drážkovací provozní režim, což umožňuje obsluze použít plazmový obloukový hořák 10 v omezenějších prostorech. Navíc je čepička 30c pro drážkovací provozní režim s výhodou opatřena rýhovaným povrchem 102 (nejlépe znázorněno na obr. 20 až 22), který zajistí zlepšený manipulační povrch pro připevnění odvětrávací objímky 28. Avšak čepička 30c pro drážkovací provozní režim může mít hladký povrch nebo povrch s různými strukturami, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu,

Nyní s odkazem na obr. 25 je čepička 30c pro drážkovací provozní režim znázorněna připojená ke krycí sestavě 20, která je připevněna okolo hlavice 24 plazmového obloukového hořáku IQ, v níž je umístěna soustava spotřebních složek. Mezi těmito spotřebními složkami je špička 62, která vede centrálním otvorem 34 krycího pouzdra 26, centrálním otvorem 42 odvětrávací objímky 28 a do centrálního výstupního otvoru 92 čepičky 30c pro drážkovací provozní režim. Při pro35 vozu tedy čepička 30c pro drážkovací provozní režim spolu s krycí sestavou 20 zabraňuje tomu, aby se roztavený kov dostal do styku se špičkou 62 a dalšími spotřebními složkami plazmového obloukového hořáku j0.

Čepička 3Od pro vychylovací provozní režim

S odkazem na obr. 26 až 30 čepička 3Od pro vychylovací režim je znázorněna připevněná k odvětrávací objímce 28 krycí sestavy 20, Obecně se čepička 3Od pro vychylovací režim používá u aplikací, kde je Špička 62 (neznázomčna) částečně odkrytá, zatímco část špičky 62 a další spotřební složky jsou chráněny před roztaveným kovem krycí sestavou 20. Část špičky 62 je typicky odkrytá proto, aby se mohlo s plazmovým obloukovým hořákem JO pracovat blíže u obrobku a/nebo v menším pracovním prostoru. Jak je znázorněno, čepička 30d pro vychylovací režim obsahuje proximální koncovou část 110 připevněnou v centrálním otvoru 42 odvětrávací objímky 28. S výhodou je proximální koncová část 110 opatřena vnějšími závity 45d, které jsou v záběru s vnitrními závity 43 odvětrávací objímky 28 za účelem připevnění čepičky 3Od pro vychylovací režim k odvětrávací objímce 28. Dále čepička 30d pro vychylovací režim obsahuje centrální výstupní otvor 112, který zajišťuje výstup plazmového proudu a sekundárního plynu při provozu plazmového obloukového hořáku JO a kde jsou rovněž umístěny a chráněny některé spotřební složky plazmového obloukového hořáku 10, jak je zde podrobněji popsáno níže.

-9CZ 301742 B6

Jak je nejlépe znázorněno na obr. 29 a 30, čepička 3Od pro vychylovací režim je opatřena prstencovou vnější přírubou 114 vytvořenou okolo proximální koncové části 110. Prstencová vnější příruba 114 přiléhá k distálnímu čelu 40 odvětrávací objímky 28, a tak uzavírá odvětrávací průchody 44, což zablokuje nebo přesměruje odplyn. Při řezání nevyžaduje čepička 30d pro vychy5 lovací režim přídavné ochlazování, tak jak je to u výše popsaných čepiček, a je potřeba přídavného objemu sekundárního plynu ke stabilizaci proudu plazmatu. Proto jsou odvětrávací průchody 44 uzavřeny prstencovou vnější přírubou 114 tak, aby všechen sekundární plyn proudil centrálním výstupním otvorem 112 čepičky 3Od pro vychylovací režim za účelem stabilizace plazmatu.

io Jak je znázorněno dále, čepička 30d pro vychylovací režim je opatřena zkosenou koncovou stěnou 116 na distální koncové části JJJS. Zkosená koncová stěna 116 je v přímce se zkosenou boční stěnou 120 odvětrávací objímky 28, což zmenšuje celkový průměr krycí sestavy 20, což umožňuje obsluze použít plazmový obloukový hořák JO v omezenějších prostorech. Navíc je zkosená koncová stěna 116 čepičky 30d pro vychylovací režim s výhodou opatřena rýhovaným povrchem

122 (nejlépe znázorněno na obr. 26 až 28), který zajistí zlepšený manipulační povrch pro připevnění odvětrávací objímky 28. Avšak čepička 30d pro vychylovací režim může mít hladký povrch nebo povrch s různými strukturami, přičemž nedojde k odchýlení od rozsahu vynálezu,

Nyní s odkazem na obr. 31 je čepička 3Od pro vychylovací režim znázorněna připojená ke krycí sestavě 20, který je připevněn okolo hlavice 24 plazmového obloukového hořáku 10, v níž je umístěna soustava spotřebních složek. Mezi těmito spotřebními složkami je špička 62, která vede centrálním otvorem 34 krycího pouzdra 26, centrálním otvorem 42 odvětrávací objímky 28 částečně centrálním výstupním otvorem 112 čepičky 30d pro vychylovací provozní režim. Při provozu tedy čepička 3Od pro vychylovací režim spolu s krycí sestavou 20 zabraňuje tomu, aby se roztavený kov dostal do styku se špičkou 62 a dalšími spotřebními složkami plazmového obloukového horáku JO.

V ještě dalším provedení vynálezu jsou odvětrávací průchody 44 vytvořené skrz odvětrávací obj ímku 28 natočeny, případně nakloněny tak, jak je to znázorněno na obr. 32, za účelem zaj iště30 ní točivého pohybu odplynu. Proto lze dosáhnout většího ochlazení čepičky (zde neznázoměna), když se odplyn stáčí nakloněnými odvětrávacími průchody 44 podle tohoto alternativního provedení vynálezu.

S odkazem na obr. 33 je znázorněno další provedení tohoto vynálezu, kde je prstencová vnější příruba 82 použita k měření množství sekundárního plynu, který proudí centrálním výstupním otvorem 74. Na obr. 33 je znázorněna čepička 30b pro vlečný provozní režim za účelem objasnění takovéhoto měření, avšak funkce měření může být rovněž zajištěna čepičkou 30a pro mechanizovaný provozní režim, čepičkou 30c pro drážkovací provozní režim a čepičkou 30d pro vychylovací režim každou z příslušných prstencových vnějších přírub 56, 82, 94 a 114, jak byly

4ú dříve popsány. Jak je znázorněno, prstencová vnější příruba 82 má šířku W, která je s výhodou dimenzována tak, aby buď přesměrovala alespoň část odplynu, který proudí odvětrávacími průchody 44, nebo aby vůbec nepřesměrovala odplyn. Jak bylo popsáno výše, prstencová vnější příruba 82 umožnila, aby v podstatě všechen odplyn proudil odvětrávacími průchody 44 (čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim a čepička 30b pro vlečný provozní režim) nebo aby byl v podstatě všechen odplyn blokován nebo přesměrován (čepička 30c pro drážkovací provozní režim a čepička 3Od pro vychylovací provozní režim). V alternativním provedení znázorněném na obr. 33 prstencová vnější příruba 82 přesměrovává část, ale ne všechen sekundární plyn proudící odvětrávacími průchody 44, když je šířka W taková, aby hraničila s odvětrávacími průchody 44 tak, jak je to znázorněno. Proto je část sekundárního plynu přesměrována tak, aby proudila centrální dutinou 76 a centrálním výstupním otvorem 74, zatímco druhá část proudí odvětrávacími průchody 44 jakožto odplyn, Výsledkem toho je, že množství sekundárního plynu, který vychází z čepičky 30b pro vlečný provozní režim, může být snadno řízeno změnou šířky W prstencové vnější příruby 82, aby se blokovala část odvětrávacího průchodu 44, jak je to znázorněno.

- 10CZ 301742 B6

Ve čtyřech aplikacích čepičky 30a. 30b. 30c, 30d krytu, jak jsou zde popsány (čepička 30a pro mechanizovaný provozní režim, čepička 30b pro vlečný provozní režim, čepička 30c pro drážkovací provozní režim a čepička 30d pro vychylovací provozní režim), je množství sekundárního plynu proudícího plazmovým obloukovým horákem JO s výhodou konstantní a odvětrávací objímka 28 s výhodou zůstává stejná a nemění se pro každé řezání. Proto změnou šířky W příslušné prstencové vnější příruby 56, 82,94 a 114 a/nebo velikosti centrálního výstupního otvoru 52, 74,92, 112, může být množství sekundárního plynu vycházejícího z hořáku 10 řízeno jako funkce specifického řezání.

io V dalším provedení vynálezu je poskytnut způsob provozování plazmového obloukového hořáku 10, který zahrnuje vedení proudu odplynu směrem dovnitř, první částí plazmového obloukového hořáku 10 a směrem ke druhé části plazmového obloukového hořáku 10, a zabránění tomu, aby se alespoň část roztaveného kovu dostala do styku s některými částmi plazmového obloukového hořáku 10 za použití alespoň druhé části. S výhodou je první částí odvětrávací objímka 28 a dru15 hou částí je jedna z Čepiček 30 krytu, jak zde byly popsány výše. Navíc může způsob zahrnovat odvedení další Části sekundárního plynu pryč od proudu plazmatu za použití druhé součástky.

Je tedy dána kiycí sestava 20, která odvětrává odplyn směrem dovnitř, aby se zlepšilo ochlazení u určitých aplikací, a k níž může být upevněno několik čepiček 30a. 30b. 30c, 30d bez odstraňo20 vání nebo nahrazování odvětrávací objímky 28. Krycí sestava 20 zajišťuje vzájemnou vyměnitelnost čepiček 30a. 30b. 30c, 3Od krytu v závislosti na práci, kterou vykonává plazmový obloukový hořák 10, bez odstranění odvětrávací objímky 28, která obsahuje odvětrávací průchody 44 pro odvětrání části sekundárního plynu jakožto odplynu. Navíc čepičky 30a, 30b, 30c, 30d krytu jsou relativně malé velikosti v porovnání s kryty známými ze stavu techniky, a proto je jejich výměna levnější. Výsledkem toho je, že se stejná odvětrávací objímka 28 použije u mnoha různých aplikací plazmového obloukového hořáku 10, zatímco se nahrazují pouze čepičky 30a, 30b, 30c, 30d z důvodu opotřebení nebo když se s plazmovým obloukovým horákem JO provádí jiné činnosti (například vlečné řezání nebo drážkování).

Zde uváděným plazmovým obloukovým hořákem JO má odborník z dané oblasti rozumět nezávisle na tom, zda je hořák 10 obsluhován manuálně nebo automaticky, přístroj, který generuje nebo využívá plazma mimo jiné k řezání, svařování, postřikování, drážkování nebo označování. Proto by zde konkrétní odkaz na řezací hořáky s plazmovým obloukem nebo na manuálně obsluhované hořáky s plazmovým obloukem neměl být chápán jako omezující rozsah tohoto vynálezu.

Navíc, konkrétní odkaz na opatření plynu pro plazmový obloukový hořák by neměl být chápán jako omezující rozsah tohoto vynálezu, protože také jiná pracovní média, například kapaliny, mohou být opatřeny pro plazmový obloukový hořák 10 podle vynálezu.

Výše uvedený popis vynálezu uvádí pouze příkladná provedení a proto varianty, které se neod40 chylují od podstaty vynálezu jsou míněny jako spadající do rozsahu vynálezu. Takové varianty nemají být považovány za odchylující se od ducha a rozsahu vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Krycí sestava (20) pro použití na distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10), vy z n ač uj ící se t í m, že obsahuje krycí pouzdro (26), uspořádané kolem distální koncové Části (22) plazmového obloukového hořáku (10), přičemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje distální koncovou část (33);

odvětrávací objímku (28), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), přičemž odvětrávací objímka (28) je opatřena alespoň jedním odvětrávaeím průchodem (44) a připojovací oblastí (39), uzpůsobenou ke vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z mnoha různých čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a čepičku (30), uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10) a připevněnou k odvětrávací objímce (28), přičemž čepička (30) je opatřena centrálním výstupním otvorem (52, 74,92, 112),

20 zatímco odvětrávací průchod (44) směřuje proud odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30), proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (52, 74, 92, 112) a krycí sestava (20) brání alespoň části roztaveného kovu, aby se dostal do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku (10).

25
2. Krycí sestava (20) podle nároku 1, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim.
3. Krycí sestava (20) podle nároku 2, vyznačující se tím, že

30 odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou Část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu od větrá vacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim obsahuje proximální koncovou část (48), při35 pevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), a distální čelo (50), opatřené centrálním výstupním otvorem (52), přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30a) pro mechanizovaný provozní režim k ochlazení, proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí

40 centrálním výstupním otvorem (52) v čepičce (30a) pro mechanizovaný provozní režim a čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov při provozu dostal do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku (10).
4. Krycí sestava (20) podle nároku 1, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička

45 (30b) pro vlečný provozní režim.
5. Krycí sestava (20) podle nároku 4, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou část (38), připevněnou k distální konco50 vé části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a čepička (30b) pro vlečný provozní režim obsahuje proximální koncovou část (70), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), a distální čelo (72), opatřené centrálním

55 výstupním otvorem (74) a soustavou kanálků (78),

- 12 CZ 301742 B6 přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30b) pro vlečný provozní režim k ochlazení, proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (74) v čepičce (30b) pro vlečný provozní režim, kanálky (78) odvětrávají část

5 sekundárního plynu pryč od proudu plazmatu a čepička (30b) pro vlečný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov při provozu dostal do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku.
6. Krycí sestava (20) podle nároku 1, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička io (30c) pro drážkovací provozní režim.
7. Krycí sestava podle nároku 6, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou část (38), připevněnou k distální konco15 vé části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a čepička (30c) pro drážkovací provozní režim obsahuje proximální koncovou část (90), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), prstencovou vnější přírubu (94), umístě20 nou okolo proximální koncové části (90), a centrální výstupní otvor (92), přičemž prstencová vnější příruba (94) přiléhá k distálnímu čelu (40) odvětrávací objímky (28), aby zablokovala odvětrávací průchody (44), a proud plazmatu a sekundární plyn vycházejí z centrálního výstupního otvoru (92) při vyřezávání drážek plazmovým obloukovým hořákem.
8. Krycí sestava (20) podle nároku 1, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička (3Od) pro vychylovací provozní režim.
9. Krycí sestava (20) podle nároku 8, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou Část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním Čele (40); a

35 Čepička (30d) pro vychylovací provozní režim obsahuje proximální koncovou část (110), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), prstencovou vnější přírubu (114), umístěnou okolo distální koncové Části (118) čepičky (30d) pro vychylovací provozní režim, a centrální výstupní otvor (112),

40 přičemž prstencová vnější příruba (114) přiléhá k distálnímu čelu (40) odvětrávací objímky (28), aby zablokovala odvětrávací průchody (44), a proud plazmatu a sekundární plyn vycházejí z centrálního výstupního otvoru (112) při provozu vychylovacím způsobu plazmového obloukového hořáku.

45
10. Krycí sestava (20) podle nároku 1, vyznačující se tím, že osy odvětrávacích průchodů (44) jsou mimoběžné vzhledem k ose krycí sestavy (20).
11. Krycí sestava (20) pro použití u plazmového obloukového hořáku (10), vyznačující se t í m , že obsahuje krycí pouzdro (26), uspořádané kolem distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10) a zahrnující distální koncovou část (33);

odvětrávací objímku (28), obsahující:

- 13CZ 301742 B6 proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvo5 řených v distálním čele (40), a připojovací oblast (39), uzpůsobenou k vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a io čepičku (30a) pro mechanizovaný provozní režim, uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10), a obsahující:

proximální koncovou část (48), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28); a distální čelo (50), opatřené centrálním výstupním otvorem (52), přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30a) pro mechanizovaný provozní režim k ochlazení, proud plazmatu a sekundami plyn odcházejí

20 centrálním výstupním otvorem (52) v čepičce (30a) pro mechanizovaný provozní režim a čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov dostal do styku se součástmi plazmového obloukového hořáku (10) při provozu plazmového obloukového hořáku (10).

25
12. Krycí sestava (20) pro použití u plazmového obloukového hořáku (10), vyznačující se tím, že obsahuje krycí pouzdro (26), uspořádané kolem distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10), přičemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje distální koncovou část (33);

odvětrávací objímku (28), obsahující:

proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44) vytvořených v distálním čele (40); a připojovací oblast (39), uzpůsobenou k vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z če40 piček (30) k odvětrávací objímce (28); a čepičku (30b) pro vlečný provozní režim, uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10) a obsahující:

45 proximální koncovou část (70), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28); a distální čelo, opatřené centrálním výstupním otvorem (74) a soustavou kanálků (78),

50 přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30b) pro vlečný provozní režim k ochlazení, proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (74) v čepičce (30b) pro vlečný provozní režim, kanálky (78) odvětrávají část sekundárního plynu pryč od proudu plazmatu a Čepička (30b) pro vlečný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov dostal při provozu do styku se součástmi plazmového obloukového

55 hořáku (10).

- 14CZ 301742 B6
13, Krycí sestava (20) pro použití u plazmového obloukového hořáku (10), vyznačující se tím, že obsahuje

5 krycí pouzdro (26), uspořádané kolem distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10), přičemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje distální koncovou část (33); odvětrávací objímku (28), obsahující:

ío proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40), a připojovací oblast (39), uzpůsobenou k vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a čepičku (30c) pro drážkovací provozní režim, uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového oblou20 kového hořáku (10) a obsahuj ící:

proximální koncovou část (90), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28);

25 prstencovou vnější přírubu (94), umístěnou okolo proximální koncové Části (90); a centrální výstupní otvor (92), přičemž prstencová vnější příruba (94) přiléhá k distálnímu čelu (40) odvětrávací objímky (28),

30 aby blokovala odvětrávací průchody (44), a proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (92) v čepičce (30c) pro drážkovací provozní režim při vyřezávání drážek plazmovým obloukovým hořákem (10),
14. Krycí sestava (20) pro použití u plazmového obloukového hořáku (10), vyznačující

35 se tím, že obsahuje krycí pouzdro (26), uspořádané kolem distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10), pňčemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje distální koncovou část (33);

40 odvětrávací objímku (28) obsahující:

proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26),

45 distální čelo (40), mající centrální otvor (42) a soustavu odvětrávacích průchodů (44) vytvořených v distálním čele (40), a připojovací oblast (39), uzpůsobenou k vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a čepičku (30d) pro vychylovací provozní režim, uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10) a obsahující:

proximální koncovou část (110), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky

55 (28);

- 15CZ 301742 B6 prstencovou vnější přírubu (114), umístěnou okolo dístální koncové části Čepičky (30d) pro vychylovací provozní režim; a

5 centrální výstupní otvor (112), přičemž prstencová vnější příruba (114) přiléhá k distálnímu čelu (40) odvětrávací objímky (28), aby blokovala odvětrávací průchody (44), a proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (112) v čepičce (30d) pro vychylovací provozní režim při provozu plazi o mového obloukového hořáku (10).
15. Odvětrávací objímka (28) pro použití k uchycení různých čepiček (30) plazmového obloukového hořáku (10), v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje:

15 tělo, zahrnující proximální koncovou část (38) a dístální koncovou část; dístální čelo (40) na dístální koncové části; otvor (42) vytvořený v distálním čele (40);

připojovací oblast (39), umístěnou poblíž otvoru (42) a uzpůsobenou ke vzájemně vyměnitelnému připevnění kterékoli z různých čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a alespoň jeden odvětrávací průchod (44), vytvořený v distálním čele (40), přičemž osa odvětráva25 čího průchodu (44) je šikmá vzhledem k radiální rovině odvětrávací objímky (28), přičemž čepička (30) je připevněna k odvětrávací objímce (28) přes připojovací oblast (39) a odvětrávací průchod (44) směřuje proud odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30).

30
16. Odvětrávací objímka (28) podle nároku 15, vyznačující se tím, že obsahuje soustavu odvětrávacích průchodů (44), rozmístěných rovnoměrně okolo distálního čela (40).
17. Odvětrávací objímka (28) podle nároku 15, vyznačující se tím, Že osa odvětrávacího průchodu (44) je mimoběžná vzhledem k ose odvětrávací objímky (28).
18. Čepička (30) pro použití u plazmového obloukového hořáku (10), uspořádaná kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10), a vyznačující se tím, že obsahuje:

proximální koncovou část (48; 70; 90; 110), opatřenou prstencovou vnější přírubou (56; 82; 94;

40 114); a centrální výstupní otvor (52; 74; 92; 110), umístěný distálně od prstencové vnější příruby (56; 82; 94; 114),

45 přičemž prstencová vnější příruba (56; 82; 94; 114) je uzpůsobena ke spojení se sousedící součástí plazmového obloukového hořáku (10) za účelem přesměrování proudu odplynu.
19. Plazmový obloukový hořák (10), vyznačující se tím, že obsahuje

50 krycí sestavu (20) obsahující:

krycí pouzdro (26), uspořádané kolem dístální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10), přičemž toto krycí pouzdro (26) zahrnuje dístální koncovou část (33);

-16CZ 301742 B6 odvětrávací objímku (28), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), přičemž odvětrávací objímka (28) je opatřena alespoň jedním odvětrávacím průchodem (44) a připojovací oblastí (39), uzpůsobenou ke vzájemně vyměnitelnému připojení kterékoli z různých Čepiček (30) k odvětrávací objímce (28); a čepičku (30), uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10), připevněnou k odvětrávací objímce (28), přičemž čepička (30) je opatřena centrálním výstupním otvorem (52, 74,92, 112); a io hrot (62), umístěný na distální koncové části (22) plazmového obloukového hořáku (10) a umístěný alespoň částečně v krycí sestavě (20), přičemž odvětrávací průchod (44) směřuje proud odplynu k vnějšímu povrchu Čepičky (30), proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (52, 74, 92, 112)

15 v čepičce (30) a krycí sestava (20) brání alespoň části roztaveného kovu, aby se dostala při provozu do styku s hrotem (62) a dalšími součástmi plazmového obloukového hořáku (10).
20. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim.
21. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 20, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) lóycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42), a soustavu

25 odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim obsahuje proximální koncovou část (48), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), a distální čelo (50), opatřené centrálním výstupním otvorem (52), přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30a) pro mechanizovaný provozní řežím k ochlazení, proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (52) v čepičce (30a) pro mechanizovaný provozní režim a čepička (30a) pro mechanizovaný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov dostal při provozu do

35 styku s hrotem a dalšími součástmi plazmového obloukového hořáku (10).
22. Plazmový obloukový horák podle nároku 19, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička (30b) pro vlečný provozní režim.

40
23. Plazmový obloukový hořák podle nároku 22, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), a distální Čelo (40), mající centrální otvor (42), a soustavu odvětrávacích průchodů (44) vytvořených v distálním čele (40); a čepička (30b) pro vlečný provozní režim obsahuje proximální koncovou část (70), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), a distální čelo (72), opatřené centrálním výstupním otvorem (74) a soustavou kanálků (78),

50 přičemž odvětrávací průchody (44) směřují proud odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30b) pro vlečný provozní režim k ochlazení, proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (74) v čepičce (30b) pro vlečný provozní režim, kanálky (78) odvětrávají část sekundárního plynu pryč od proudu plazmatu a čepička (30b) pro vlečný provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov dostal při provozu do styku se součástmi plazmového obloukového

55 hořáku (10).

-17CZ 301742 B6
24. Plazmový obloukový hořák podle nároku 19, vyznačující se tím, že čepička (30) je čepička (30c) pro drážkovací provozní režim.

5
25. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 24, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (28) obsahuje proximální koncovou část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42), a soustavu od větrá vacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a io čepička (30c) pro drážkovací provozní režim obsahuje proximální koncovou část (90), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), prstencovou vnější přírubu (94), umístěnou okolo proximální koncové částí (90), a centrální výstupní otvor (92),

15 přičemž prstencová vnější příruba (94) přiléhá k distálnímu čelu (40) odvětrávací objímky (28), aby zablokovala odvětrávací průchody (44), proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (92) v čepičce (30c) pro drážkovací provozní režim a čepička (30c) pro drážkovací provozní režim brání tomu, aby se roztavený kov dostal při provozu do styku alespoň s částí hrotu (62) hořáku a dalších součástí plazmového obloukového hořáku (10).
26. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vy zn ač uj íc í se t í m , že čepička (30) je čepička (30d) pro vychylovací provozní režim.
27. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 26, vyznačující se tím, že odvětrávací objímka (
28) obsahuje proximální koncovou Část (38), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), a distální čelo (40), mající centrální otvor (42), a soustavu odvětrávacích průchodů (44), vytvořených v distálním čele (40); a

30 čepička (3Od) pro vychylovací provozní režim obsahuje proximální koncovou Část (110), připevněnou v centrálním otvoru (42) odvětrávací objímky (28), prstencovou vnější přírubu (114), umístěnou okolo distální koncové části čepičky (30d) pro vychylovací provozní režim, a centrální výstupní otvor (112),

35 přičemž prstencová vnější příruba (114) přiléhá k distálnímu Čelu (40) odvětrávací objímky (28), aby zablokovala odvětrávací průchody (44), proud plazmatu a sekundární plyn odcházejí centrálním výstupním otvorem (112) v čepičce (30d) pro vychylovací provozní režim a hrot (62) vede částečně centrálním výstupním otvorem (112) v čepičce (30d) pro vychylovací provozní režim.

40 28. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vyznačující se tím, že čepička (30) má vnitřní čelo (69);

centrální výstupní otvor (52, 74, 92, 112) má průměr; a hrot (62) má distální čelo (68), přičemž vzdálenost mezi vnitřním čelem (69) čepičky (30) a distálním čelem (68) hrotu (62) vymezuje rozestup, přičemž rozestup je přibližně 1,016 mm a průměr je přibližně 3,048 mm, když plazmový oblou50 kový hořák (10) pracuje při přibližně 80 A.

-18CZ 301742 Bó
29. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vyznačující se tím, že

Čepička (30) má vnitřní čelo (69);

centrální výstupní otvor (52, 74,92,112) má průměr; a hrot (62) má distální čelo (68), přičemž vzdálenost mezí vnitřním čelem (69) čepičky (30) a distálním Čelem (68) hrotu (62) vymezuje rozestup, přičemž tento rozestup je přibližně 0,41 mm a průměr je přibližně 2,54 mm, když plazmový obloukový hořák (10) pracuje při přibližně 50 A.
30. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vyznačující se tím, že 15

Čepička (30) má vnitřní čelo (69);

centrální výstupní otvor (52, 74,92, 112) má průměr; a

20 hrot (62) má distální čelo (68), přičemž vzdálenost mezi vnitřním Čelem (69) čepičky (30) a distálním čelem (68) hrotu (62) vymezuje rozestup, přičemž tento rozestup je přibližně 0,406 mm a průměr je přibližně 1,62 mm, když plazmový obloukový hořák pracuje při přibližně 40 A.
31. Plazmový obloukový hořák (10) podle nároku 19, vyznačující se tím, že osy odvětrávacích průchodů (44) jsou mimoběžné vzhledem k ose plazmového obloukového hořáku (10).

30
32. Plazmový obloukový hořák (10), vyznačující se tím, že obsahuje krycí pouzdro (26), opatřené distální koncovou částí (33);

odvětrávací objímku (28), připevněnou k distální koncové části (33) krycího pouzdra (26), přičemž odvětrávací objímka (28) je opatřena připojovací oblastí (39), uzpůsobenou ke vzájemně vyměnitelnému připojení kterékoli z různých čepiček (30) k odvětrávací objímce (28);

čepičku (30), uspořádanou kolem hrotu (62) plazmového obloukového hořáku (10), připevněnou 40 k odvětrávací objímce (28);

prostředky k směrování proudu odplynu k vnějšímu povrchu čepičky (30) krytu (30); a prostředky k zabránění alespoň části roztaveného kovu, aby se při provozu dostal do styku se 45 součástmi plazmového obloukového hořáku (10).
33. Způsob provozování krycí sestavy (20) na plazmovém obloukovém hořáku (10) za různých provozních režimů zahrnujících mechanizovaný, vlečný, drážkovací a vychylovací způsob, přičemž krycí sestava (20) obsahuje alespoň jeden odvětrávací průchod (44) k vedení proudu odply50 nu, přičemž tento způsob zahrnuje vzájemné vyměňování čepiček (30), které odpovídají provozním režimům, aniž by se odstraňoval odvětrávací průchod.