CZ302514B6 - Plazmový horák s kontaktním zážehem a zpusob jeho spouštení - Google Patents

Plazmový horák s kontaktním zážehem a zpusob jeho spouštení Download PDF

Info

Publication number
CZ302514B6
CZ302514B6 CZ20032306A CZ20032306A CZ302514B6 CZ 302514 B6 CZ302514 B6 CZ 302514B6 CZ 20032306 A CZ20032306 A CZ 20032306A CZ 20032306 A CZ20032306 A CZ 20032306A CZ 302514 B6 CZ302514 B6 CZ 302514B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
conductive element
torch
electrode
tip
flow path
Prior art date
Application number
CZ20032306A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20032306A3 (cs
Inventor
P. Jones@Joseph
W. Hewitt@Roger
D. Horner-Richardson@Kevin
A. Small@David
Original Assignee
Thermal Dynamics Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thermal Dynamics Corporation filed Critical Thermal Dynamics Corporation
Publication of CZ20032306A3 publication Critical patent/CZ20032306A3/cs
Publication of CZ302514B6 publication Critical patent/CZ302514B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3468Vortex generators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3489Means for contact starting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

Plazmový horák s kontaktním zážehem, který obsahuje: katodové teleso (25, 429, 829), uzpusobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie; anodové teleso (33, 471, 871), uzpusobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie; primární dráhu (473, 873) proudu plynu pro vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu horákem (421, 821); a vodivý prvek (521, 921), který je vyroben z elektricky vodivého materiálu a který není fixne spojen s katodovým telesem (25, 429, 829) a anodovým telesem (33, 471, 871); pricemž horák (421, 821) funguje mezi režimem naprázdno, kdy vodivý prvek (121, 521, 921) zajištuje elektricky vodivou dráhu mezi katodovým telesem (25, 429, 829) a anodovým telesem (33, 471, 871), a rídicím režimem, kdy je vodivý prvek (521, 921) premísten od anodového telesa (33, 471, 871) a vytvorí rídicí oblouk mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým telesem (33, 471, 871), pricemž katodové teleso (25, 429, 829) a anodové teleso (33, 471, 871) jsou uzpusobeny pro zahájení provozu horáku (421, 821) vypuštením pracovního plynu v primární dráze proudu plynu z horáku (421, 821) ve forme ionizovaného plazmatu. Vodivý prvek (521, 921), elektroda (429, 829), špicka (471, 871) a kontaktní sestava tohoto plazmového horáku. Zpusob spouštení tohoto plazmového horáku.

Description

Plazmový hořák s kontaktním zážehem a způsob jeho spouštění
Oblast techniky
Tento vynález se obecně týká plazmových obloukových horáků a konkrétněji plazmového hořáku s kontaktním zážehem, který obsahuje: katodové těleso, uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie; anodové těleso, uzpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie; primární dráhu proudu plynu pro vedení pracovního plynu ze zdroje io pracovního plynu hořákem; a vodivý prvek, který je vyroben z elektricky vodivého materiálu a který není fixně spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem. Dále se vynález týká vodivého prvku a kontaktní sestavy pro použití v takovémto hořáku a rovněž způsobu spouštění plazmového hořáku.
Dosavadní stav techniky
Plazmové obloukové hořáky, také známé jako elektrické obloukové hořáky, jsou běžně používány pro řezání, svařování a metal izace kovových součástek rozprašováním. Takové hořáky obvyk20 le fungují tak, že vedou plazma, sestávající z ionizovaných částic plynu, směrem k součástce. Obecně je stlačený vzduch, který má být ionizován, veden přes hořák tak, aby proudil kolem elektrody před výstupem z hořáku výstupním otvorem ve špičce hořáku. Elektroda má poměrně negativní potenciál a funguje jako katoda. Špička hořáku, která sousedí s koncem elektrody na předním konci hořáku, vytváří anodu s poměrně pozitivním potenciálem. Když se na hořák apli25 kuje dostatečně vysoké napětí, ustaví se v meziprostoru mezi elektrodou a špičkou hořáku oblouk, čímž se zahřeje plyn a způsobí to jeho ionizaci. Ionizovaný plyn v meziprostoru je vypuštěn ven z hořáku a objeví sejako plamen, šířící se ven od špičky hořáku. Protože je hlavice hořáku nebo jeho přední konec umístěn poblíž součástky, přenese se oblouk mezi elektrodu a součástku, protože impedance součástky k negativnímu potenciálu je typicky nižší než impeso dance špičky hořáku k negativnímu potenciálu. Během této operace „přeneseného oblouku“ slouží součástka jako anoda.
Plazmové obloukové hořáky se mohou nacházet jak ve formě s „nekontaktním zážehem“, tak ve formě s „kontaktním zážehem“. U plazmových hořáků s nekontaktním zážehem jsou špička a elektrody normálně udržovány ve fixní fyzické separaci od plazmové hlavice. Typicky je na elektrodu (relativní ke špičce hořáku) aplikován vysoko napěťový vysokofrekvenční signál, aby se mezi elektrodou a špičkou ustavil řídicí oblouk. Jak bylo zmíněno výše, když se hlavice hořáku posune směrem k součástce, přesune se oblouk na součástku. Oproti tomu u konvenčních hořáků s kontaktním zážehem spolu špička a/nebo elektroda navzájem vytváří elektrický kontakt,
4o obecně naspodu elektrody. Například pružina nebo jiný mechanický prostředek vychýlí špičku a/nebo elektrodu podélně tak, aby špička a elektroda byly vychýleny do elektrického kontaktu, aby poskytly elektricky vodivou dráhu mezi pozitivní a negativní stranou zdroje energie. Když obsluha stiskne pojistku hořáku, aplikuje se na elektrodu napětí a stlačený plyn proudí přes hořák do výstupního otvoru špíčky hořáku. Plyn způsobuje, že špička a/nebo elektroda překonají před45 pěti a fyzicky se oddělí. Jak se špička a elektroda oddělí, řídicí oblouk, ustavený mezi nimi, je hnán plynem k výstupnímu otvoru špičky.
Jedna nevýhoda spojená s výše popsaným konvenčním plazmovým hořákem s kontaktním zážehem je, že opakovaný axiální pohyb elektrody, špičky nebo obou může mít za následek axiální nesouosost mezi elektrodou a špičkou. Také ustavením řídicího oblouku mezi elektrodou a špičkou naspodu elektrody je poškozována špička, sousedící s centrálním výstupním otvorem ze špičky. Axiální nesouosost elektrody a špičky, jakož i jakékoli poškození špíčky, může mít za následek sníženou výkonnost hořáku a/nebo kvalitu řezu. V důsledku toho je požadována častá výměna špičky. U konvenčních plazmových hořáků s kontaktním zážehem, kde je špička pohyb55 iivá pro ustavení elektrického kontaktu s elektrodou, je špička v různých podélných polohách
- 1 CZ 302514 B6 v režimech „zapnuto“ a „vypnuto“, takže je pro obsluhu nepohodlné kontrolovat relativní polohu špičky vzhledem k řezané součástce. Je také obtížné provést řezání součástky tažením hořáku, když je Špička posazena na součástku během řezání, protože by špička byla nežádoucím způsobem posunuta do kontaktu s elektrodou při usazení na součástku. Další známé řešení je popsáno v US 5 994 663.
Podstata vynálezu i o Úkolem tohoto vynálezu je poskytnutí plazmového hořáku s kontaktním zážehem a způsobu fungování takového hořáku, které snižují četnost výměny špičky hořáku; poskytnutí takového hořáku a způsobu, které snižují riziko axiální nesouososti mezi elektrodou a špičkou; poskytnutí takového hořáku, který snižuje poškození špičky poblíž centrálního výstupního otvoru špičky; a poskytnutí takového hořáku a způsobu, které eliminují potřebu axiálního pohybu elektrody a/nebo špičky ke generaci řídicího oblouku.
Obecně plazmový hořák s kontaktním zážehem podle vynálezu obsahuje katodové těleso, přizpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie, a anodové těleso, přizpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie. Primární dráha proudu plynu vede pra20 covní plyn ze zdroje pracovního plynu přes hořák. Vodivý prvek hořáku je vytvořen z elektricky vodivého materiálu a není pevně spojen s katodovým tělesem a anodovým tělesem. Hořák funguje mezi režimem naprázdno, kdy vodivý prvek poskytuje elektricky vodivou dráhu mezi katodovým tělesem a anodovým tělesem, a řídicím režimem, kdy je vodivý prvek přemístěn od anodového tělesa a řídicí oblouk, vytvořený mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem, je uzpůso25 ben k iniciaci funkce hořáku vypuštěním pracovního plynu v primární dráze proudu plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu,
V dalším provedení tohoto vynálezu vodivý prvek vymezuje část primární dráhy proudu plynu v řídicím režimu hořáku, přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a anodovým ao tělesem obecně v části primární dráhy proudu plynu, vymezené vodivým prvkem. Vodivý prvek může být pohyblivý vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu mezi první polohou, odpovídající režimu horáku naprázdno, a druhou polohou, odpovídající řídicímu režimu horáku, přičemž druhá poloha vodivého prvku je značně vzdálena od první polohy vodivého prvku a přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezí vodi35 vým prvkem a anodovým tělesem. Katodové těleso a anodové těleso jsou s výhodou drženy ve vzájemně obecně fixním vztahu při pohybu vodivého prvku mezi jeho první a druhou polohou, nebo vodivý prvek dále obsahuje vychylovací člen pro vychýlení vodivého prvku směrem kjeho první poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno. Tento vychylovací člen je s výhodou vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž je elektricky propojen s vodivým prvkem při jeho pohybu mezi jeho první a druhou polohou, nejlépe je elektricky propojen s katodovým tělesem pro zajištění elektrického spojení mezi vodivým prvkem a zápornou stranou zdroje energie při pohybu vodivého prvku mezi jeho první a druhou polohou. V dalším výhodném provedení je vodivý prvek pohyblivý vůči katodovému tělesu a anodovému tělesu směrem k druhé poloze vodivého prvku proti působení vychylovacího členu pomocí stlačeného plynu v hořáku.
Je výhodné, když stlačeným plynem v hořáku je pracovní plyn, proudící primární dráhou proudu plynu v hořáku. V dalším provedení je v první poloze vodivého prvku, odpovídající režimu hořáku naprázdno, vodivý prvek v záběru s katodovým tělesem a/nebo anodovým tělesem, přičemž vodivý prvek je vzdálen od anodového tělesa ve druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu horáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem. Dále může katodové těleso obsahovat elektrodu, přičemž anodové těleso s odstupem obklopuje elektrodu, pro částečné vymezení primární dráhy proudu plynu hořáku za účelem vedení pracovního plynu hořákem, přičemž anodové těleso má centrální výstupní otvor fluidně propojený s primární dráhou proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku. S výhodou pak vodivý prvek obklopuje elektrodu ve vzájemně koaxiálním vztahu na centrální podélné ose hořáku, přičemž vodivý prvek je pohyblivý *7 podélně vůči elektrodě na centrální podélné ose hořáku mezi první a druhou polohou vodivého prvku. V jednom konkrétním provedení plazmového hořáku má elektroda podélně procházející boční povrch a spodní povrch, orientovaný obecně radiálně vzhledem k podélnému bočnímu povrchu elektrody, přičemž spodní povrch je v obecně podélně protilehlém vztahu k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa, vodivý prvek je umístěn vedle spodního povrchu elektrody tak, že řídicí oblouk, vytvořený mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem, je vytvořen v primární dráze proudu plynu z hlediska směru proudění nad spodním povrchem elektrody, přičemž řídicí oblouk je hnán pracovním plynem dolů primární dráhou proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru anodového tělesa, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. V dalším konkrétním provedení anodové těleso obsahuje špičku, s odstupem obklopující elektrodu, pro alespoň částečné vymezení primární dráhy proudu plynu hořáku, přičemž špička má centrální výstupní otvor, vymezující centrální výstupní otvor anodového tělesa, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku, způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem a špičkou obecně v primární dráze proudu plynu, pro jeho vedení pracovním plynem v primární dráze proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky. U tohoto provedení je výhodné, když elektroda a špička jsou zajištěny v hořáku ve vzájemně obecně fixním vztahu pri pohybu vodivého prvku mezi jeho první a druhou polohou; případně když anodové těleso dále obsahuje kontaktní sestavu mající trubicový plášť, obklopující vodivý prvek a zhotovený z elektricky vodivého materiálu, přičemž špička je elektricky propojena s pláštěm kontaktní sestavy.
Vodivý prvek podle tohoto vynálezu je uzpůsoben pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu, majícího elektrodu v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku, obklopující elektrodu s odstupem, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu, přičemž špička je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie a má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou proudu plynu, pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Vodivý prvek obecně obsahuje těleso obecně ve tvaru šálku, zkonstruované z elektricky vodivého materiálu. Vodivý prvek je uzpůsoben pro pohyb ve vztahu k elektrodě a špičce mezi první polohou, odpovídající režimu hořáku naprázdno, kde vodivý prvek zajišťuje elektricky vodivou dráhu mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, a druhou polohou, vzdálenou od první polohy vodivého prvku. Druhá poloha vodivého prvku odpovídá řídicímu režimu hořáku, přičemž pohyb vodivého prvku směrem kjeho druhé poloze vytváří řídicí oblouk obecně v rámci primární dráhy proudu plynu, schopný iniciovat činnost hořáku, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu.
Ve výhodném provedení elektroda v plazmovém hořáku podle vynálezu obsahuje těleso obecně válcového tvaru, mající podélně vedoucí boční povrch. Spodní povrch elektrody je orientován obecně radiálně vůči podélně vedoucímu bočnímu povrchu pro podélně protilehlé umístění vůči centrálnímu výstupnímu otvoru špičky. Kontaktní povrch je uspořádán nad spodním povrchem elektrody a je spoj itelný s kontaktním povrchem, přičemž špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor, uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, a přičemž špička má dále horní povrch a prstencový výstupek, vedoucí nahoru od horního povrchu, pro použití v radiálním umisťování špičky v hořáku.
V dalším výhodném provedení je špička v plazmovém hořáku podle vynálezu obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor, uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu, pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu. Špička má dále horní povrch a prstencový výstupek, vedoucí nahoru od horního povrchu, pro použití při radiálním polohování špičky v horáku.
Špička podle vynálezu je uzpůsobena pro použití v plazmovém hořáku typu, majícího primární dráhu proudu plynu, vedoucí pracovní plyn hořákem, čímž je pracovní plyn vypuštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu, a sekundární dráhu proudu plynu pro vedení plynu hořákem, čímž
- j CZ 302514 Β6 je pracovní plyn vypuštěn z hořáku jinak než ve formě ionizovaného plazmatu. Tato špička je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor, uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou proudu plynu, pro vypuštění pracovního plynu ze špičky ve formě ionizovaného plazmatu, a má dále alespoň jeden dávkovači vstupní otvor, uzpůsobený k fluidnímu spojení se sekundární dráhou proudu plynu, pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu.
Kontaktní sestava podle tohoto vynálezu je uzpůsobena pro použití u plazmových hořáků s kontaktním zážehem typu, majícího primární dráhu proudu plynu, vedoucí pracovní plyn hořákem, elektrodu v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku, obklopující elektrodu s odstupem, aby alespoň částečně vymezila primární dráhu proudu plynu hořáku. Kontaktní sestava obecně obsahuje vodivý prvek, sestrojený z elektricky vodivého materiálu, a pouzdro, obklopující vodivý prvek, ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu, pro přijímání plynu do pouzdra. Vodivý prvek je uspořádán alespoň částečně v rámci pouzdra a je pohyblivý vůči pouzdru, elektrodě a špičce vlivem stlačeného plynu, přiváděného do pouzdra, přičemž pohyb vodivého prvku vytváří v hořáku řídicí oblouk. Kontaktní sestava podle vynálezu může být vytvořena i tak, že pouzdro má vysokotlakou plynovou komoru, nízkotlakou plynovou komoru a úzký průchod, zajišťující fluidní spojení mezi vysokotlakou plynovou komorou a nízkotlakou plynovou komorou, přičemž vysokotlaká plynová komora je ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu, pro zavedení stlačeného plynu do vysokotlaké komory a jeho vedení úzkým průchodem do nízkotlaké komory. Vodivý prvek je pak umístěn v pouzdru tak, že plyn ve vysokotlaké plynové komoře nutí vodivý prvek k pohybu směrem k nízkotlaké plynové komoře, přičemž pohyb vodivého prvku směrem k nízkotlaké plynové komoře je uzpůsoben k vytvoření řídicího oblouku v hořáku. Nebo může být pouzdro alespoň částečně vymezeno trubicovým pláštěm, obklopujícím vodivý prvek, přičemž trubicovitý plášť je uzpůsoben k elektrickému spojení s kladnou stranou zdroje energie. V takovém případě může být s výhodou trubicový plášť kontaktní sestavy vyroben vcelku se špičkou nebo s elektrodou.
Způsob podle tohoto vynálezu je použit pro zážeh plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu, majícího katodové těleso, uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie a anodové těleso, uzpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie, přičemž anodové těleso je umístěno vůči katodovému tělesu tak, aby alespoň částečně vymezilo primární dráhu proudu plynu, pro vypuštění pracovního plynu z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. Způsob obecně zahrnuje děj vyvolání toku elektrického proudu po elektricky vodivé dráze, obsahující anodové těleso, katodové těleso a vodivý prvek, elektricky přemosťující katodové těleso a anodové těleso v první poloze vodivého prvku, odpovídající režimu hořáku naprázdno. Pracovní plyn je veden ze zdroje pracovního plynu přes primární dráhu proudu plynu hořáku. Je proveden pohyb vodivého prvku od anodového tělesa směrem k druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku, čímž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem a anodovým tělesem, když je vodivý prvek posunován směrem do své druhé polohy. Řídicí oblouk je pak hnán přes primární dráhu proudu plynu směrem do centrálního výstupního otvoru hořáku, takže pracovní plyn je vypuštěn z primární dráhy proudu plynu hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. V dalším provedení způsobu podle vynálezu se řídicí oblouk vytvoří obecně v primární dráze proudu plynu horáku, přičemž řídicí oblouk je hnán primární dráhou proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru hořáku pracovním plynem, proudícím primární dráhou proudu plynu v hořáku. Provedení pohybu vodivého prvku vzhledem k anodovému tělesu může být uskutečněno, zatímco je katodové těleso a anodové těleso upevněno ve vzájemně obecně fixní poloze. S výhodou je provedení pohybu vodivého prvku vzhledem k anodovému tělesu směrem do druhé polohy vodivého prvku dosaženo silou, generovanou proudem pracovního plynu směrem dolů primární dráhou proudu plynu.
Plazmový hořák podle vynálezu s výhodou zahrnuje stínící kryt, který je obecně ve tvaru šálku aje uzpůsoben pro alespoň částečné vymezení sekundární dráhy proudu plynu. Stínící kryt je dále uzpůsoben k vymezení terciární dráhy proudu plynu ve fluidním spojení se sekundární dráhou proudu plynu, pro další vypouštění plynu do sekundární dráhy proudu plynu z horáku.
-4CZ 302514 B6
Stínící kryt má alespoň jedno dávkovači zařízení v terciární dráze proudu plynu, pro dávkování proudu plynu terciární dráhou proudu plynu.
Další předměty a znaky budou jednak zjevné ajednak budou popsány na základě vyobrazení na výkresech, přičemž vynálezu odpovídající zejména třetí a páté provedení.
Přehled obrázků na výkresech io Obr. I je dílčí řez plazmového hořáku s kontaktním zážehem;
Obr. 2 je část řezu vedeného v rovině linie 2-2 obr. 1 s vodivým prvkem, znázorněným ve zdvižené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno;
Obr. 2A je řez vedený v rovině linie A-A obr. 2;
Obr. 2B je řez vedený v rovině linie B-B obr. 2;
Obr. 3 je řez z obr. 2, znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku;
Obr. 3A je řez vedený v rovině linie A-A obr. 3;
Obr. 3B je zvětšená část plazmového hořáku s kontaktním zážehem z obrázku 3;
Obr. 4 je řez částí hlavice hořáku z druhého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem, znázorněným ve zvýšené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno;
Obr. 5 je řez z obr. 4, znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku;
Obr. 6 je řez částí hlavice hořáku z třetího provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem, znázorněným ve snížené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno;
Obr. 7 je řez z obr. 6 znázorňující vodivý prvek ve zvýšené poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku;
Obr. 8 je řez částí hlavice horáku ze čtvrtého provedení plazmového horáku s kontaktním zážehem s vodivým prvkem, znázorněným ve zvýšené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno;
Obr. 9 je řez z obr. 8, znázorňující vodivý prvek ve snížené poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku;
Obr. 10 je rez částí hlavice horáku z pátého provedení plazmového hořáku s kontaktním zážehem podle vynálezu s vodivým prvkem, znázorněným ve snížené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno;
Obr. 11 je řez z obr. 10 znázorňující vodivý prvek ve zvýšené poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku; a
Obr. 12 je řez částí hlavice hořáku z šestého provedení plazmového hořáku s kontaktním záže55 hem s vodivým prvkem, znázorněným ve zvýšené poloze, odpovídající režimu hořáku naprázdno,
-5 CZ 302514 B6
Odpovídající vztahové značky označují odpovídající části na všech obrázcích.
Příklady provedení vynálezu
S odkazem na různé obrázky a zejména na obr. 1 je část plazmového obloukového hořáku podle vynálezu obecně označena jako 21_. Hořák 21 zahrnuje hlavici hořáku 21, obecně označenou jako 23, mající katodové těleso, obecně označené jako 25, připevněné v tělese 27 hořáku, a elektrodu, obecně označenou jako 29, elektricky spojenou s katodovým tělesem 25. Prstencové izolační členy 31, zkonstruované z vhodného elektricky izolujícího materiálu, jako například z polyamidu nebo polyimidu, obklopující horní a dolní části katodového tělesa 25, aby elektricky izolovaly katodové těleso 25 od obecně trubicovitého anodového tělesa 33, které obklopuje katodové těleso 25. Anodové těleso 33 je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie (neznázoměno), například hadicí 35. Katodové těleso 25 je elektricky spojeno se zápornou stranou zdroje energie. Anodové těleso 33 má přívodní kanál 37 pro příjem primárního pracovního plynu, jako například čistého kyslíku nebo vzduchu, do hlavice 23 hořáku. Konkrétněji, přívodní kanál 37 primárního plynu anodového tělesa 3 je ve fluidním spojení, například hadicí 35, se zdrojem (neznázoměn) pracovního plynu, pro příjem pracovního plynu do prstencového kanálu 39, vytvořeného mezerou mezi anodovým tělesem 33 a katodovým tělesem 25. Neznázoměný středový kanál vede podélně ve spodním spojovacím konci 41 katodového tělesa 25. Ve spodním spojovacím konci 41 katodového tělesa 25 vedou podélné štěrbiny 43, aby se zajistilo fluídní spojení mezi katodovým kanálem a anodovým kanálem 39, čímž se umožní, aby pracovní plyn v anodovém kanálu 39 proudil dolů do hlavice 23 hořáku přes katodový kanál.
Státe s odkazem na obr. 1 má elektroda 29 horní spojovací konec 45 pro spojení elektrody se spojovacím koncem 44 katodového tělesa 25 v koaxiálním postavení okolo centrální podélné osy X hlavice 23 hořáku. Výsledkem toho je, že elektroda 29 je elektricky napojena na katodové těleso 25 a je tedy v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie. Katodové těleso 25 zahrnuje elektrodu 29 a je v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie. V ilustrovaném provedení, spojovací konce 41, 45 katody 25 a elektroda 29 jsou uspořádány pro vzájemné koaxiální výsuvné spojení způsobem znázorněným a popsaným v přihlašovatelově patentu US 6 163 008, který je zde zahrnut odkazem. Aby se ustavilo toto spojení, vytvoří se katodový spojovací konec 41 a elektrodový spojovací konec 45 s protilehlými zarážkami, obecně označenými jako 47 a 49, v tomto pořadí. Tyto zarážky 47, 49 jsou do sebe navzájem zasunutelné, když je spojovací konec 45 elektrody 29 spojen s katodovým tělesem 25, aby se zastavil axiální pohyb elektrody pryč od katodového tělesa 25. Rozumí se však, že elektroda 29 může být připojena ke katodovému tělesu 25 jinými běžnými způsoby, jako například závitovým spojem.
Centrální kanál (neznázoměn) vede podélně v horním spojovacím konci 45 elektrody 29 a je ve fluidním spojení s centrálním kanálem katodového spojovacího konce 41, takže pracovní plyn v katodovém centrálním kanálu je veden dolů přes centrální kanál elektrody 29. Centrální kanál elektrody 29 vede dolů z vršku elektrody 29 do registru s otvory 5J. pro rozvod plynu, vedoucími radiálně ven z centrálního kanálu, pro vypouštění pracovního plynu z elektrody 29. Z horního spojovacího konce 45 elektrody 29, nad otvory 51 pro rozvod plynu, vede radiálně směrem ven prstencový kroužek 53, mající hrbolatý nebo stupňovitý průměr. Stupňovitý průměr kroužku 53 definuje prstencovou přírubu 55 pro podélné polohování elektrody 29 v hlavici 23 hořáku, jak zde bude popsáno později.
S odkazem na obr. 2 má elektroda 29 válcový prostřední úsek 57, vedoucí podélně pod centrálním kanálem a otvory 51, pro rozvod plynu, a mající podstatně zvětšený vnější průměr. Vnější průměr elektrody 29 se postupně zmenšuje s tím, jak elektroda 29 vede dolů ze spodní části prostředního úseku 57 směrem ke spodnímu konci 59 elektrody 29, a vymezuje tak zužující se kontaktní povrch 61 na elektrodě 29. Spodní konec 59 elektrody 29 zahrnuje spodní povrch 63, orientovaný obecně radiálně s ohledem na centrální podélnou osu X horáku 21, a boční povrch
-6CZ 302514 B6
65, vedoucí obecně podélné nahoru od spodního povrchu k zúženému kontaktnímu povrchu 61 elektrody 29. Elektroda 29 ve znázorněném provedení je vyrobena z mědi a má vložku 66 z emisního materiálu (například z hafnia), upevněnou v dutině 67 ve spodním povrchu 63 elektrody 29.
s Kovová špička 71, obecně ve tvaru šálku, také běžně nazývaná jako tryskaje uspořádána v hlavici 23 hořáku a obklopuje spodní konec 59 elektrody 29 s odstupem v radiálním a axiálním směru a vytváří tak primární průchod 73 plynu (jinak nazývaný jako oblouková komora nebo plazmová komora) mezi špičkou 71 a elektrodou 29. Centrální výstupní otvor 75 špičky 71 je spojen s primárním průchodem 73 plynu, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku 21 a vedení io plynu dolů proti součástce. Vnější průměr špičky 71 se zvětšuje s tím, jak špička vede nahoru směrem ke svému hornímu konci 77, čímž se vymezí zúžený spodní kontaktní povrch 79, osaditelný stínícím krytem 81, jak zde bude definováno později, pro upevnění špičky 71 v hlavici 23. Prstencový výstupek 83 vede z horní části Špičky 71 a je na ní umístěn obecně uprostřed tak, aby horní část špičky 71 vymezovala prstencové rameno 85, uspořádané radiálně směrem ven z prstencového výstupku 83, a směrem nahoru obrácený kontaktní povrch 87, procházející radiálně směrem dovnitř. Vnitřní povrch 88 (obrázek 3B) prstencového výstupku 83 stoupá směrem nahoru a radiálně ven z kontaktního povrchu 87 k vršku prstencového výstupku 83.
Se zvláštním odkazem na obr. 2 a 3 je kontaktní sestava obecně označována jako 101 a může fungovat mezi režimem naprázdno (obr. 2) a řídicím režimem (obr. 3) hořáku 2T V režimu hořáku 21 naprázdno jsou kontaktní sestava 101, špička 71 a elektroda 29 vzájemně umístěny tak, aby kontaktní sestava 101 zajistila elektricky vodivou dráhu mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, aniž by byl pracovní plyn vypouštěn z hořáku ve formě ionizovaného plazmatu. V řídicím režimu hořáku 21 jsou kontaktní sestava 101, špička 71 a elektro25 da 29 vzájemně umístěny tak, aby se v hlavici 23 hořáku vytvořil řídící oblouk, a ten je uzpůsoben k tomu, aby inicioval činnost hořáku 21, aby byl vypouštěn pracovní plyn z hořáku 21 ve formě ionizovaného plazmatu. Kontaktní sestava 101 ve znázorněném provedení obsahuje trubicový plášť 103, mající obecně válcovou boční stěnu 105 a prstencovou spodní stěnu 107, vedoucí radiálně směrem dovnitř ze spodu boční stěny 105. Spodní stěna 107 trubicového pláště 103 má centrální otvor 109, přes nějž se vkládá elektroda 29, a prstencový výstupek 83, vedoucí nahoru od špičky 71. přičemž spodní stěna 107 trubicového pláště 103 je usazena na vnějším prstencovém ramenu 85, vytvořeném špičkou 71 a prstencovým výstupkem 83, aby se radiálně a podélně napolohovala špička 71 v hlavici 23 hořáku vzhledem ke kontaktní sestavě 101 a aby se elektricky propojila špička 71 a trubicový plášť 103.
Trubicový plášť 103 ve znázorněném provedení je vyroben z elektricky vodivého kovu, s výhodou z mosazi, ajeho velikost je taková, aby vedl dostatečně daleko směrem nahoru v hlavici 23 hořáku 21 tak, aby se boční stěna 105 trubicového pláště dotýkala spodku anodového tělesa 33, když je spodní stěna 107 trubicového pláště 103 usazena na špičce 71, aby elektricky propojila trubicový plášť 103 a anodové těleso 33. Výsledkem toho je, že anodové těleso 33, špička 71 a trubicový plášť 103 jsou v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie a společně je lze obecně považovat za anodové těleso 33 hořáku 21. Předpokládá se, že trubicový plášť 103 kontaktní sestavy 101 může být místo toho vytvořen vcelku se špičkou 7T
Vnitřní rameno 111 je vytvořeno v boční stěně 105 trubicového pláště 103 mírně pod jeho horním koncem, aby se usadil kryt 113 kontaktní sestavy 101 v trubicovém plášti 103. Jak je znázorněno v nakresleném provedení, kryt 113 sestavy je prstencový a má centrální otvor 115, přes nějž se vkládá elektroda 29. Kryt 113 sestavy má hrbolatý nebo stupňovitý vnitřní průměr v otvoru 115, který vymezuje rameno 117, mající velikost v souladu se stupňovitým vnějším průměrem prstencové objímky 53, vedoucí radiálně směrem ven od elektrody 29. Prstencová příruba 55, vymezená objímkou 53, má velikost uzpůsobenou pro usazení na ramenu 117 v centrálním otvoru 115 krytu 113, aby se podélně nepolohovala elektroda 29 v hlavici 23 horáku 21 vzhledem ke kontaktní sestavě 101 a špičce 71. Objímka 53 také radiálně polohuje elektrodu 29 v koaxiálním vztahu s kontaktní sestavou 101 a špičkou 71 má centrální podélné ose X hořáku 21.. Trubicový plášť 103 a kryt 113 společně široce tvoří celek, definovaný jako kontaktní sestava _IOL
- 7 CZ 302514 B6
Izolační plášť 119, vyrobený z elektricky nevodivého materiálu, obklopuje rozšířenou střední část 57 elektrody 29 v jejím blízkém kontaktu, aby se elektricky izolovala střední část elektrody proti elektrickému spojení s vodivým prvkem 121, obklopujícím elektrodu v trubicovém plášti 103 kontaktní sestavy 101. Diametrálně protilehlé pásky 123 (obrázky 1, 2A) vedou nahoru od horní části izolačního pláště 119 a stýkající se se spodkem prstencové objímky 53 elektrody 29, aby podélně napolohovaly prstencový plášť 103 na elektrodě 29. Obloukové otvory 125 (obr. 2A) vedou po obvodu mezi pásky 123 v radiálním zákrytu s otvory 51. pro rozvod plynu, aby umožnily plynu vypouštěnému z elektrody 29 skrz otvory 51 pro rozvod plynu, aby proudil směrem ven přes izolační plášť 119 do horní plynové komory 127 (obecně, vysokotlaká plynová komora) celku, vymezeného trubicovým pláštěm 103 kontaktní sestavy 101 a krytem 113 sestavy 101 (obr. 3). Izolační plášť 119 je s výhodou připevněn k elektrodě 29, například tak, že je zalisován do elektrody 29, aby elektroda 29 a izolační plášť 119 spolu obecně vymezily elektrodovou sestavu, která může být instalována v hořáku 2± nebo z něj odstraněna jako jednotka.
Vodivý prvek 121 je obecně ve tvaru šálku aje uspořádán v trubicovém plášti 103. Vodivý prvek 121 ze znázorněného provedení má centrální průchod 129 pro vložení elektrody 29 s vnitřním povrchem vodivého prvku 121, obklopujícím těsně izolační plášť 119. a vnějším povrchem vodivého prvku 121 blízko vnitřního povrchu trubicového pláště 103. Vodivý prvek 121 nemá fixní spojení s elektrodou 29 a katodovým tělesem 25 a anodovým tělesem 33 (které zahrnuje anodu, trubicový plášť 103 kontaktní sestavy 101 a špičku 7Ί). Výraz „nemá fixní spojení“, jak je zde použit, znamená, že mezi vodivým prvkem 121 a katodovým tělesem 25 a anodovým tělesem 33 je možný vzájemný pohyb alespoň v jednom směru, například axiálně a/nebo radiálně. Například ve znázorněném provedení je vodivý prvek 121 volný a může se pohybovat axiálně podél centrální podélné osy X hlavice 23 hořáku 21 v rámci celku, definovaného krytem 113 sestavy. Konkrétněji, vodivý prvek 121 je axiálně pohyblivý vzhledem k elektrodě 29, izolačnímu plášti 119, trubicovému plášti 103 a špičce 71 mezi první, zdviženou polohou (obr. 2), odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno, a druhou, sníženou polohou (obr. 3), odpovídající řídicímu režimu hořáku 21. Rozumí se však, že vodivý prvek 121 může být volný a pohyblivý radiálně vzhledem ke katodovému tělesu 25 a anodovému tělesu 33. Rozumí se také, že vodivý prvek 121 může být namísto toho stacionární v hořáku 21 a bud’ katodové těleso 25, nebo anodové těleso 33, nebo obě mohou být pohyblivá axiálně a/nebo radiálně vzhledem k vodivému prvku 121.
Vnitřní povrch vodivého prvku 121 se zužuje směrem dovnitř s tím, jak vodivý prvek 121 vede dolů ke svému spodnímu konci 131, aby se vymezil horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121. Horní kontaktní povrch 133 je zúžený v úhlu, který obecně odpovídá zúženému kontaktnímu povrchu 61 elektrody 29, aje vůči němu obecně uspořádán v axiálně protilehlém (například čely k sobě) vztahu. Spodek vodivého prvku 121 vymezuje obecně radiálně orientovaný spodní kontaktní povrch 135, uspořádaný v axiálně protilehlém (například čely k sobě) vztahu vůči hornímu kontaktnímu povrchu 87 hořáku 71 a vedoucí radiálně směrem dovnitř prstencového výstupku 83. Jak je znázorněna na obr. 3B, část 136 vnějšího povrchu vodivého prvku 121 stoupá obecně směrem nahoru radiálně směrem ven od kontaktního povrchu 135 a má velikost takovou, aby byla radiálně co nejblíže k vnitrnímu povrchu prstencového výstupku 83. aniž by se ho dotkl, tak, aby spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 kontaktoval horní kontaktní povrch 87 špičky 71, když je vodivý prvek 121 ve své spodní poloze. Například je vodivý prvek 121 dle znázorněného provedení vzdálen asi 0,011 cm od vnitřního povrchu prstencového výstupku 83 ve spodní poloze vodivého prvku 121.
Vodivý prvek 121 také zahrnuje horní konec 137 v blízkém, radiálně odděleném vztahu s vnitřním povrchem boční stěny 105 trubicového pláště 103 kontaktní sestavy 101 pod horní plynovou komorou 127 celku, aby se vymezil poměrně úzký (například 0,013 cm) prstencový průchod 139 mezi vodivým prvkem 121 a trubicovým pláštěm 103. Spodní konec 131 vodivého prvku 121 má vnější průměr podstatně menší než je průměr horního konce 137, aby byla vymezena, spolu s trubicovým pláštěm 103, spodní plynová komora 141 (obecně nízkotlaká plynová komora) celku ve
-8CZ 302514 B6 fluidním spojení s horní plynovou komorou 127 přes úzký průchod 139, vytvořený mezi vodivým prvkem 127 a boční stěnou 105 trubicového pláště 103.
Vinutá pružina 151 (obecně vychylovací člen) je umístěna ve spodní plynové komoře 141 kon5 taktní sestavy 101 v určité radiální vzdálenosti od vnějšího povrchu vodivého prvku 121 i vnitřního povrchu boční stěny 105 trubicového pláště. Pružina 151 dosedá na spodní stěnu 107 trubicového pláště 103 kontaktní sestavy a je axiálně dimenzována tak, aby se dotýkala spodního povrchu 153 horního konce 137 vodivého prvku 121. Vinutá pružina 151 ze znázorněného provedení je zkonstruována z elektricky vodivého materiálu, aby byla pružina elektricky spojena na jednom io konci (na svém horním konci) s vodivým prvkem 121 a na protějším (spodním) konci s trubicovým pláštěm 103 kontaktní sestavy 101. V důsledku toho zůstává vodivý prvek 121 v elektrickém spojení s trubicovým pláštěm 103 kontaktní sestavy 101, a tedy s kladnou stranou zdroje energie, při pohybu vodivého prvku 121 mezi svou zdviženou a sníženou polohou. Rozumí se, že namísto toho může být pružina 151 elektricky spojena se špičkou 71, pokud vodivý prvek zůstalí ne v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie. Pružina 151 s výhodou zůstává stlačená ve zdvižené a snížené poloze vodivého prvku 121, aby zachovala elektrické spojení mezi trubicovým pláštěm 103 kontaktní sestavy 101 a vodivým prvkem 121 a aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek 121 směrem kjeho zdvižené poloze (obrázek 2), odpovídající režimu hořáku
21_ naprázdno. .
Když je vodivý prvek 121 ve své zdvižené poloze, spojí se jeho horní kontaktní povrch 133 s kontaktním povrchem 61. elektrody 29, aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem 121 a elektrodou 29, čímž se zkompletuje elektricky vodivá dráha mezi katodovým tělesem 25 a anodovým tělesem 33, tj. mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje ener25 gie. Spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 je podélně oddělen od horního kontaktního povrchu 87 špičky 71 ve zdvižené poloze vodivého prvku 121.
Ve snížené poloze (obr. 3 a 3B) vodivého prvku 121, odpovídající řídicímu režimu hořáku 21. je horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku umístěn dole pod spodním kontaktním povrchem 61 elektrody 29. Výhodněji je horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 umístěn v určité vzdálenosti od spodního kontaktního povrchu 61 elektrody 29, čímž se přibližuje šířce primárního průchodu 73 plynu. Například ve znázorněném provedení má průchod primárního plynu šířku asi 1,12 mm a kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 je umístěn ve vzdálenosti asi 1,02 až 1,14 mm od spodního kontaktního povrchu 61 elektrody 29.
Jak je znázorněno na obr. 3B, spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 dosedá na horní kontaktní povrch 87 špičky 71 ve snížené poloze vodivého prvku 121, takže se vodivý prvek 121 a špička 71 spojí a vymezí část primárního průchodu 73 plynu. Část 136 vnějšího povrchu vodivého prvku 121, vedoucí nahoru ze spodního kontaktního povrchu 135, je blízko vnitřního povr40 chu 88 prstencového výstupku 83, vedoucího nahoru od špičky 71, aby se mezi nimi zajistila dostatečná mezera, aby se umožnilo, aby spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 dosedl na horní kontaktní povrch 87 špičky 71. Avšak vzdálenost mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem 88 prstencového výstupku 83 je dostatečně blízká, aby se omezil proud plynu mezí nimi (vzdálenost mezi nimi je například asi 0,11 mm, což je jedna desetina šířky prí45 mámího průchodu 73 plynu), čímž se zabrání pracovnímu plynu, proudícímu dolů primárním průchodem 73 plynu, aby proudil zpět do spodní plynové komory 141 mezi špičkou 71 a vodivým prvkem 121. Vnitřní povrch 88 prstencového výstupku 83 také zabraňuje vodivému prvku 121, aby se radiálně pohyboval, aby se tak vodivý prvek 121 udržel v koaxiálním vztahu vůči podélné ose X hořáku 21. Rozumí se však, že jakmile je už špička 71 elektricky připojena k tru50 bičovému plášti 103 kontaktní sestavy 101, spodní kontaktní povrch 135 vodivého prvku 121 nemusí dosedat přímo na horní kontaktní povrch 87 špičky 7L Rozumí se také, že vnitřní povrch 88 prstencového výstupku 83 může vést vertikálně nahoru od horního kontaktního povrchu 87 špičky 71,
-9CZ 302514 B6
Vstupní otvory 155 pro plyn (obr. 3 A) vedou přes vodivý prvek 121 nad jeho horním kontaktním povrchem 133, aby zajistily fluidní spojení mezi spodní plynovou komorou 141 kontaktní sestavy 101 a primárním průchodem 73 plynu, vytvořeným zčásti vodivým prvkem 121 a elektrodou 29 a zčásti špičkou 71. Vstupní otvory 155 pro plyn ze znázorněného provedení vedou obecně tan5 gencíálně vodivým prvkem 121, aby způsobily vířivý pohyb pracovního plynu, proudícího do primárního průchodu 73 plynu a dolů tímto průchodem 73. Alternativně mohou vstupní otvory 155 pro plyn vést radiálně vodivým prvkem 121.
S odkazem opět na obr. 1, špička 71_, elektroda 29 a nepohyblivé prvky kontaktní sestavy 101
Kt (například trubicový plášť 103 a izolační plášť 119) jsou připevněny ve vzájemně axiálně fixní poloze během činnosti horáku 21 stínícím krytem 81. Stínící kryt 81 je zhotoven z nevodivého, tepelně izolačního materiálu, například ze sklolaminátu, a má vnitřní závity pro závitové spojení s odpovídajícími vnějšími závity na anodě 33, kteráje připevněna v tělese 27 hořáku 24. Kryt může alternativně zahrnovat kovovou vložku 682 (jak je znázorněno na alternativních provede15 nich na obr. 8 a 12), mající vnitřní závity pro závitové spojení s anodou 33. Spodní konec 161 stínícího krytu 81 má centrální otvor 163 o takové velikosti, aby jím mohla projít špička 71, přičemž stínící kryt 81 je radiálně v určité vzdálenosti od špičky 71 v centrálním otvoru 163, čímž se vymezí prstencový sekundární výstupní otvor hořáku 21. Vnitřní průměr spodního konce 161 stínícího krytu 81. se postupně zvětšuje s tím, jak stínící kryt 81 vede nahoru od centrálního otvo20 ru 163, aby se vymezil spodní kontaktní povrch 165, zúžený pod úhlem, obecně odpovídajícím zúženému spodnímu kontaktnímu povrchu 79 špičky 71, a je k němu v axiálně protilehlém vztahu (například čelem k sobě).
Když se na hořáku 21 nainstaluje stínící kryt 8_L, kontaktní povrch 165 stínícího krytu 81 se dotý25 ká spodního kontaktního povrchu 79 špičky 71, aby se axiálně připevnila špička 71, a tím kontaktní sestava 101 a elektroda 29, v rámci hlavice 23 hořáku 21. Stínící kryt 81 vede nahoru od kontaktního povrchu 165 radiálně v určité vzdálenosti od vnějšího povrchu špičky 71, aby se vymezila sekundární plynová komora 166. Ve spodním kontaktním povrchu 79 jsou vytvořeny drážky 167 (obr. 1), které mají zajistit fluidní spojení mezi sekundární plynovou komorou 166 jo a centrálním otvorem 163 stínícího krytu 81. Otvory 169 (obr. 2, 2B) jsou uspořádány v trubicovém plášti 103 kontaktní sestavy 101 ve fluidním spojení se spodní plynovou komorou 141 kontaktní sestavy 101, aby se část pracovního plynu ve spodní plynové komoře 141 odvedla do sekundární plynové komory 166, pro vypuštění z hořáku 21 centrálním otvorem 163 stínícího krytu 8L
Stínící kryt 81, špička 7J, kontaktní sestava 101 a elektroda 29 jsou spotřební části hořáku 21 v tom smyslu, že užitečná životnost těchto částí je typicky výrazně nižší než životnost samotného hořáku 21, a jako takové vyžadují opakovanou výměnu.
Způsobem spuštění plazmového hořáku 21 s kontaktním zážehem podle tohoto vynálezu je hořák 21 zpočátku ve svém režimu naprázdno (obr. 2) a do hlavice hořáku 21 neproudí žádný proud ani plyn. Vodivý prvek 121 je odchýlen vinutou pružinou 151 směrem do své zdvižené polohy, odpovídající režimu hořáku naprázdno, přičemž horní kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 je spojen s kontaktním povrchem 61 elektrody 29, nasměrovaným dolů, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Když se požaduje činnost hořáku 21, napojí se hořák 21 na elektrický proud a pracovní plyn. Konkrétněji, kladný potenciál je veden ze zdroje energie kabelem k anodovému tělesu 33 a proudí obvodem, zahrnujícím trubicový plášť 103 kontaktní sestavy 101, vinutou pružinu 151, vodivý prvek 121, elektrodu 29 a katodu 25, zpět k záporné straně zdroje energie.
Pracovní plyn je veden ze zdroje pracovního plynu do hořáku 21 a proudí primární dráhou proudu plynu, obsahující anodový sací kanál 37, anodový kanál 39, katodový kanál, elektrodový kanál, otvory 51 v elektrodě 29 pro rozvod plynu, horní plynovou komoru 127 kontaktní sestavy 101, úzký průchod 139 mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem trubicového pláště 103, spodní plynovou komoru 141 kontaktní sestavy, otvory 155 ve vodivém prvku 121 pro vstup ply- 10CZ 302514 B6 nu, primární průchod 73 plynu a centrální výstupní otvor 75 špičky 71- Část pracovního plynu ve spodní plynové komoře 141 je vedena tak, aby proudila sekundární dráhou proudu plynu, obsahující otvory 169 v trubicovém plášti 103 kontaktní sestavy 101, sekundární plynovou komoru 165 a drážkami 167 ve spodním kontaktním povrchu 79 špičky 7í, pro vypouštění z hořáku 21 centrálním otvorem 163 stínícího krytu 81. Proud pracovního plynu z homí plynové komory 127 do spodní plynové komory 141 je omezen úzkým průchodem 139, vytvořeným mezi vodivým prvkem 121 a vnitřním povrchem trubicového pláště 103 kontaktní sestavy 101. To způsobuje zvýšení tlaku plynu v homí plynové komoře 127a tento tlak působí proti hornímu konci 137 vodivého prvku 121 jako píst a tím se vodivý prvek pohybuje proti vychýlení pružiny 151 smělo rem ke spodní plynové komoře 141, tj. směrem ke snížené poloze (obr. 3) vodivého prvku, odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno. Tlakový rozdíl mezi homí (vysoký tlak) plynovou komorou 151 a spodní (nízký tlak) plynovou komorou 141 je u znázorněného provedení například asi
11,72 kPa.
Když se vodivý prvek 121 pohybuje směrem do své snížené polohy, homí kontaktní povrch 133 vodivého prvku 121 se pohybuje dolů od kontaktního povrchu 61 elektrody 29 a vzdálenost mezi nimi se výrazně zvětší. Mezi horním kontaktním povrchem 133 vodivého prvku 121 a kontaktním povrchem 61 elektrody se vytvoří řídicí oblouk, obecně v části primárního průchodu 73 plynu (například v primární dráze proudu plynu), tvořeného vodivým prvkem 121 a kontaktním povrchem elektrody 29, a oblouk je vystaven většímu proudu pracovního plynu primárním průchodem plynu. Řídicí oblouk je tak přizpůsoben pro to, aby proudil díky pracovnímu plynu, proudícímu primárním průchodem 73 plynu, dolů primárním průchodem plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 75 špičky 71, aby se zahájila činnost hořáku 21 vypuštěním pracovního plynu z hořáku 21 ve formě ionizovaného plazmatu.
V několika provedeních hořáku 21 s kontaktním zážehem, zde znázorněných a popsaných, včetně hořáku 21 z prvního provedení z obr. 1 až 3, je vodivý prvek 121 znázorněn a popsán jako spojující elektrodu (například anodové těleso) v režimu hořáku naprázdno, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi anodovým tělesem 25 a katodovým tělesem 33. Rozumí se však, že vodivý prvek 121 nemusí být napojen na anodové těleso 25 nebo katodové těleso 33 v režimu hořáku naprázdno, pokud je vodivý prvek 121 umístěn dostatečně blízko katodového tělesa 25 a/nebo anodového tělesa 33, aby byla zajištěna elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. V takovém případě může být vytvořen oblouk mezi vodivým prvkem 121 a anodovým tělesem 25 nebo katodovým tělesem 33 v režimu hořáku 21 naprázdno, ale takový oblouk se nepovažuje za řídicí oblouk, jak je tento výraz běžně chápán a jak je použit zde, protože není uzpůsoben k zahájení činnosti horáku 2j_ vypuštěním pracovního plynu z hořáku 21 ve formě ionizovaného plazmatu.
Spíše by jakákoli vzdálenost mezi vodivým prvkem 121 a anodovým tělesem 25 nebo katodovým tělesem 33 v režimu hořáku 21 naprázdno byla poměrně malá ve srovnání s touto vzdáleností v řídicím režimu hořáku 21, aby byl proud plynu mezi vodivým prvkem 121 a anodovým tělesem 25 nebo katodovým tělesem 33 výrazně omezen, a není tedy schopen hnát jakýkoli oblouk, vytvořený mezi nimi v režimu hořáku 21 naprázdno, dolů směrem k výstupnímu otvoru špičky 71, za účelem vypuštění pracovního plynu z hořáku 21 ve formě ionizovaného plazmatu. Proto zde odkaz na řídicí oblouk, vytvořený v hořáku 21 po pohybu vodivého prvku 121 směrem do jeho druhé polohy, odpovídající řídicímu režimu hořáku 21, znamená oblouk, vytvořený mezi vodivým prvkem 121 a katodovým tělesem 25 a/nebo anodovým tělesem 33 (ačkoli chráněno má být pouze řešení s obloukem vytvořeným mezi anodovým tělesem 25 a vodivým prvkem 121), když je vodivý prvek 121 v dostatečné vzdálenosti od katodového tělesa 25 a/nebo anodového tělesa 33, aby mohl být oblouk, vytvořený mezi nimi, hnán primární dráhou proudu plynu do výstupního otvoru 75 špičky 71, za účelem zahájení činnosti hořáku 21, přičemž pracovní plyn je vypouštěn z hořáku 21 ve formě ionizovaného plazmatu.
Další činnost plazmového obloukového hořáku 21 tohoto vynálezu k provádění operací řezání a svařování na součástce je dobře známa a nebude zde dále detailně popisována.
- 11 CZ 302514 B6
Jak je znázorněno na obrázcích a popsáno výše, vodivý prvek 121 zůstává v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes vinutou pružinu 151 a trubicového pláště 103 kontaktní sestavy 121, když hořák 2J. funguje mezi svým režimem naprázdno a řídicím režimem. Avšak rozumí se, že vodivý prvek 121 může místo toho zůstat v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, když hořák 21 funguje mezi svým režimem naprázdno a řídicím režimem. Například může být vodivý prvek 121 elektricky spojen s elektrodou 29 nebo katodovým tělesem 25, tak, že v první poloze vodivého prvku 121, odpovídající režimu hořáku 21 naprázdno, je vodivý prvek 121 v elektrickém spojení s trubicovým pláštěm 103 nebo špičkou 71, aby se zajisio tila elektricky vodivá dráha mezi kladnou stranou a zápornou stranou zdroje energie. Ve druhé poloze vodivého prvku 121, odpovídající řídicímu režimu hořáku 21 by vodivý prvek 121 zůstal v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a odsunul by se od trubicového pláště 103 nebo špičky 71, aby se vytvořil řídicí oblouk mezi vodivým prvkem 121 a trubicovým pláštěm 103 nebo špičkou 71 v primární dráze proudu plynu hořáku 21.
Navíc jsou elektroda 29 a špička 71 znázorněny a popsány s tím, že jsou připevněny k hořáku 21 ve vzájemném fixním vztahu vůči sobě, když se vodivý prvek 121 pohybuje mezi svou zdviženou polohou a sníženou polohou. Avšak elektroda 29, špička 71 nebo obojí se vůči sobě mohou pohybovat a vodivý prvek 121 může a nemusí být zajištěn proti pohybu v rámci hořáku 21, pokud není vodivý prvek 121 fixně spojen s elektrodou 29 a špičkou 71 v alespoň jednom směru, tak aby vodivý prvek 74 mohl zaujmout různé polohy vzhledem k elektrodě 29 a hořáku 21 v režimu naprázdno a řídicím režimu hořáku 21.
Také zatímco je vodivý prvek 121 posunut mezi svou zdviženou a sníženou polohou pneumatic25 ky, například silou, generovanou stlačeným plynem (například pracovním plynem proudícím primární dráhou proudu plynu), rozumí se, že vodivý prvek 121 může být poháněn mechanicky mezi svou zdviženou a sníženou polohou.
Obrázky 4 a 5 znázorňují část druhého provedení plazmového hořáku 221 s kontaktním zážehem, v podstatě podobného prvnímu provedení (obr. 1 až 3) v tom, že obsahuje elektrodu 229 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 271 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 301, který funguje mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku 221, a stínící kryt (neznázoměn, aleje podobný stínícímu krytu 81 z obrázku 1). Vodivý prvek 321 kontaktní sestavy 301 tohoto druhého provedení je obecně ve tvaru šálku a má centrální průchod 329, kterým může projít elektroda 229. Vnitřní průměr vodivého prvku 321 je obecně schodkovítý nebo stupňovitý, aby vymezil horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku 321, střední rameno 343 pro usazení rozdělovače 267 plynu v centrálním průchodu 329 vodivého prvku a horní rameno 345. Vnitrní průměr se zvětšuje s horním kontaktním povrchem 333, takže je kontaktní povrch zúžený v úhlu, obecně odpovídajícím zúženému kontaktnímu povrchu 361 elektrody 229. Rozdělovač 267 plynu je obecně prstencový a dosedá na střední rameno 343 vodivého prvku 321 v malé vzdálenosti od alespoň části střední části 257 elektrody 229. Rozdělovač 267 plynu je sestrojen z nevodivého materiálu, aby elektricky izoloval střední Část 257 elektrody 229 proti elektrickém kontaktu s vodivým prvkem 321. Takže lze vidět, že rozdělovač 267 plynu může být obecně definován jako izolační plášť, podobný izolačnímu plášti 119 první45 ho provedení. Rozdělovač 267 plynu ze znázorněného provedení je spojen s vodivým prvkem 321, například zaiisován nebo nalepen, aby mohly být rozdělovač 267 plynu a vodivý prvek 321 nainstalovány a odstraněny z hořáku 221 jako jediná jednotka.
Střední část 257 elektrody 229 má schodkovítý průměr, takže část vnějšího povrchu střední části prochází v radiálním odstupu od rozdělovače 267 plynu, aby se vymezil vstupní otvor 347 plynu nad kontaktním povrchem 261 elektrody 229. Rozdělovače 267 plynu má vstupní otvory 269, vedoucí skrz něj a umístěné obecně axiálně nad horním ramenem 345 vodivého prvku 321, aby se zajistilo fluidní spojení mezi horní plynovou komorou 327 kontaktní sestavy 301 a vstupním otvorem 347 plynu, pro vedení plynu v horní plynové komoře do vstupního otvoru 347 plynu.
Vstupní otvory 269 ve znázorněném provedení vedou obecně tangenciálně rozdělovačem 267
- 12CZ 302514 B6 plynu, aby zapříčinily krouživý pohyb pracovního plynu, proudícího do vstupního otvoru 347 plynu a dolů přes primární průchod 273 plynu. Avšak rozumí se, že vstupní otvory 269 mohou vést radiálně rozdělovačem 267 plynu.
Stejně jako u prvního provedení, je vodivý prvek 321 tohoto druhého provedení schopen axiálního pohybu na centrální podélné ose X hořáku 221 vzhledem k elektrodě 229, plášti 303 kontaktní sestavy a špičce 271 mezi první, zdviženou polohou, odpovídající režimu hořáku 221 naprázdno, a druhou, sníženou polohou, odpovídající řídicímu režimu hořáku 221. Rozdělovače 267 plynu, podepřený v hořáku 221 vodivým prvkem 321, se pohybuje společně s vodivým prvkem 321. i o Vychylovací člen tohoto druhého provedení je definován prstencovou, nakloněnou vinutou pružinou 351, usazenou na radiálně směrem dovnitř vedoucí spodní stěně 307 pláště 303 kontaktní sestavy 301 v kontaktu s boční stěnou 305 pláště 303. Pružina 351 se také dotýká zúženého vnějšího povrchu 349 vodivého prvku 321, aby se vychýlil vodivý prvek 321 směrem ke zdvižené poloze, odpovídající režimu hořáku 221 naprázdno, a aby se zajistilo elektrické spojení mezi vodivým prvkem 321 a pláštěm 303 kontaktní sestavy, tj. kladnou stranou zdroje energie.
Ve zdvižené poloze (obrázek 4) vodivého prvku 321 je horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku napojen na směrem dolů mířící kontaktní povrch 261 elektrody 229, aby bylo zajištěno elektrické spojení mezi vodivým prvkem 321 a elektrodou 229, čímž se zkompletuje elektricky vodi20 vá dráha mezi pláštěm 303 kontaktní sestavy 301 a elektrodou 229, tj. mezi kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se však, že ve své zdvižené poloze se vodivý prvek 321 nemusí napojovat na kontaktní povrch 261 elektrody 229, pokud je umístěn dostatečně blízko kontaktního povrchu 261 elektrody 229 k zajištění elektricky vodivé dráhy mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Spodní kontaktní povrch 335 vodivého prvku
321 je podélně v určité vzdálenosti od horního kontaktního povrchu 287 špičky 271 ve zdvižené poloze vodivého prvku 321. Vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu se v radiálním směru nekryjí se vstupním otvorem 347 plynu, definovaným rozvaděčem 267 plynu, a oddělenou částí střední části 257 elektrody 229, aby se zamezilo průtoku pracovního plynu v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy 301 do vstupního otvoru 347 plynu.
Ve snížené poloze (obrázek 5) vodivého prvku 321 je horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku 321 umístěn dole, vzdálen od kontaktního povrchu 261 elektrody 229 (například ve vzdálenosti větší, než je vzdálenost mezi horním kontaktním povrchem 333 vodivého prvku 321 a kontaktním povrchem elektrody 229 ve zdvižené poloze vodivého prvku). Vstupní otvor 347 je ve fluid35 ním spojení s průchodem 273 plynu, vytvořeným mezi elektrodou 229 a špičkou 271, přičemž vstupní otvor 347 plynu dále definuje primární dráhu proudu plynu hořáku 221, když je vodivý prvek 321 ve své snížené poloze. Vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu se v radiálním směru kryjí se vstupním otvorem 347 plynu, aby byl pracovní plyn veden v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy 301 do vstupního otvoru 347 plynu a dolů průchodem 273 plynu do centrálního výstupního otvoru 275 špičky 271.
Elektrická činnost plazmového hořáku 221 s kontaktním zážehem tohoto druhého provedení je v podstatě podobná činnosti hořáku z prvního provedení a nebude zde dále popsána. K zahájení činnosti hořáku 221 je pracovní plyn zaveden do hořáku a veden tak, aby proudil do horní plyno45 vé komory 327 kontaktní sestavy 301. Když se vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu nekryjí se vstupním otvorem 347 plynu, úzký průchod 339 mezi horní plynovou komorou 327 a dolní plynovou komorou 341 omezuje průtok pracovního plynu tak, že proudí do dolní plynové komory. Tlak plynu v horní plynové komoře 327 stoupá a působí proti rozvaděči 267 plynu a vodivému prvku 321 a tím nutí vodivý prvek 321, aby se posunul dolů proti vychýlení pružiny 351 smě50 rem ke snížené poloze (obrázek 5) vodivého prvku 321. Když se horní kontaktní povrch 333 vodivého prvku 321 posune pryč od kontaktního povrchu 261 elektrody 229, vytvoří se mezi nimi řídicí oblouk. Dále, vstupní otvory 269 rozvaděče 267 plynu jsou posunuty dolů do radiálního zákrytu se vstupním otvorem 347 plynu, když se vodivý prvek 321 posune směrem ke své snížené poloze. Výsledkem toho je, že pracovní plyn v horní plynové komoře 327 kontaktní sestavy
301 je veden vstupními otvory 269 rozvaděče 267 plynu do vstupního otvoru 347 plynu, Pracov- 13CZ 302514 B6 ní plyn je pak dále veden dolů průchodem 273 plynu a žene řídicí oblouk, vytvořený mezi vodivým prvkem 321 a elektrodou 229, dolů průchodem plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 275 špičky 277, aby se zahájila činnost hořáku, přičemž pracovní plyn je vypuštěn sekundární dráhou proudu plynu hořáku 221 ve formě ionizovaného plazmatu. Proud pracovního plynu vedený sekundární dráhou proudu plynu hořáku 221 tohoto druhého provedení je stejný jako u prvního provedení a nebude zde dále popsán.
Obrázky 6 a 7 znázorňují kontaktní sestavu 501 plazmového hořáku 421 s kontaktním zážehem podle třetího provedení, kde vodivý prvek 521 kontaktní sestavy 501 je elektricky neutrální. To ío znamená, že vodivý prvek 521 nezůstává elektricky spojený s žádnou potenciální nosnou strukturou, například katodovým tělesem 25, případně elektrodou 429, špičkou 471 nebo pláštěm 503 kontaktní sestavy 501.
V tomto třetím provedení je prstencový kryt 513 kontaktní sestavy 501 vytvořen v celku s trubi15 covým pláštěm 503 a je radiálně v blízké vzdálenosti od elektrody 429 obecně pod otvory 451 v elektrodě 429 pro rozvod plynu. Plášť 503 kontaktní sestavy 501 dosedá na radiálně směrem ven vedoucí horní povrch 489 špíčky 471. Střední část 457 elektrody 429 je podstatně zúžená v plášti 503, přičemž střední část 457 a dolní konec 459 elektrody 429 vytvářejí rameno, definující radiálně orientovaný kontaktní povrch 461 elektrody. Elektroda 429 a špička 471 jsou zajistě20 ny vzájemně v obecně fixním vztahu v hořáku 421, přičemž kontaktní povrch 461 elektrody je v radiálně koplanámím uspořádání s horním povrchem 489 špičky 471. Plášť 503 kontaktní sestavy má vstupní otvor 557, umístěný ve své boční stěně 505, sousedící s dolním koncem boční stěny, a výstupní otvor 559, také umístěný ve své boční stěně, obecně sousedící s horním koncem boční stěny.
Prstencová nosná destička 571, vyrobená z elektricky nevodivého materiálu, je umístěna v plášti 503 kontaktní sestavy a má centrální otvor 573, kterým prochází zúžená střední část 457 elektrody 429. Vodivý prvek 521 je také prstencový a je zhotoven z elektricky vodivého materiálu, například z mosazi. Vodivý prvek 521 je připevněn ke spodní straně nosné destičky 571, například je na ni nalepen, a na ní závisí společný pohyb vodivého prvku 521 s nosnou destičkou 571. Vodivý prvek 521 tohoto třetího provedení je axiálně pohyblivý na centrální podélné ose X hořáku 421 vzhledem k elektrodě 429, špičce 471 a plášti 503 kontaktní sestavy 501 mezi první, sníženou polohou (obr. 6), odpovídající režimu hořáku 421 naprázdno, a druhou, zdviženou polohou (obr. 7), odpovídající řídicímu režimu hořáku 421. Prstencová šířka vodivého prvku 521 je podstatně větší než šířka průchodu 473 plynu, vytvořeného mezi špičkou 471 a elektrodou 429, takže ve snížené poloze (obr. 6) vodivého prvku 521 je vodivý prvek 521 v elektrickém spojení jak s elektrodou 429, tak se špičkou 471, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi elektrodu 429 a špičkou 471, tj. mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se, že ve snížené poloze vodivý prvek 521 nemusí být spojen s kontaktním povrchem 461 elektrody 429 a horním povrchem 489 špičky 471, pokud je umístěn dostatečně blízko k elektrodě 429 a špičce 471, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie.
Ve své zdvižené poloze (obr. 7) je vodivý prvek 521 umístěn nahoru dál od špičky 471 a elektrody 429 (tj. vzdálenost je větší, než je vzdálenost mezi vodivým prvkem 521 a elektrodou 429 a špičkou 471 ve snížené poloze vodivého prvku 521), takže se řídicí oblouk, uzpůsobený k zahájení činnosti hořáku, vytvoří mezi špičkou 471 a vodivým prvkem 521 a další řídicí oblouk, schopný zahájit činnost hořáku 421, se vytvoří mezi elektrodou 429 a vodivým prvkem 521. Vychyl ovací člen tohoto třetího provedení obsahuje vinutou pružinu 551, která dosedá na horní stranu nosné destičky 571 a vede nahoru do kontaktu s krytem 513 kontaktní sestavy 501. Pruži50 na 551 má s výhodou takovou velikost, aby zůstávala stlačená, aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek 521 směrem ke své snížené poloze, odpovídající režimu hořáku 421 naprázdno. Protože je vodivý prvek 521 tohoto třetího provedení elektricky neutrální, může být pružina 551 zhotovena z elektricky nevodivého materiálu.
Ve znázorněném provedení je axiální velikost vodivého prvku 521 taková, aby ve snížené poloze (obr. 6) vodivého prvku 521 byla nosná destička 571 axiálně umístěna nad vstupním otvorem 557 v boční stěně 505 pláště 503, aby rozdělila celek, vymezený pláštěm 503 a krytem 513, na spodní, vysokotlakou plynovou komoru 575 pod nosnou destičkou 571 a horní, nízkotlakou plynovou komoru 577 nad nosnou destičkou 571. Nosná destička 571 ie uspořádána s radiálním odstupem od boční stěny 505 pláště 503, aby vymezila úzký průchod 539 (například 0,13 mm) mezi horní a dolní plynovou komorou 577, 575 celku, aby se mezi nimi zajistilo fluidní spojení. Takto pracovní plyn v primární dráze proudu plynu vstoupí pres vstupní otvor 557 do spodní plynové komory 575. Úzký průchod 539 omezí proud plynu do horní plynové komory 577.
io
Výsledkem toho je, že tlak ve spodní plynové komoře 575 stoupá a působí proti vodivému prvku 521 a nosné destičce 571, aby tlačil nosnou destičku 571 a vodivý prvek 521 nahoru proti vychýlení pružiny 551 směrem ke zdvižené poloze vodivého prvku 521, odpovídající řídicímu režimu hořáku 421. Nosná destička 571 je axiálně umístěna pod výstupním otvorem 559 v boční stěně
505 pláště 503 jak ve zdvižené, tak ve snížené poloze vodivého prvku 521. Rozumí se, že úzký průchod 539 může být vynechán, takže vysokotlaká plynová komora 575 a nízkotlaká plynová komora 577 nejsou navzájem ve fluidním spojení.
Při provozu proudí pracovní plyn mezi vodivým prvkem 521 a špičkou 471 a elektrodou 429 dolů primárním průchodem 473 plynu, přičemž žene řídicí oblouky, vytvořené mezi vodivým prvkem 521 a špičkou 471 a mezi vodivým prvkem 521 a elektrodou 429, dolů primárním průchodem plynu, takže se řídicí oblouky spojí do jednoho oblouku, hnaného dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 475 Špíčky 471, za účelem zahájení Činnosti hořáku 421, přičemž primární pracovní plyn je vypouštěn z hořáku 421 ve formě ionizovaného plazmatu.
Obrázky 8 a 9 znázorňují kontaktní sestavu 701 čtvrtého provedení plazmového hořáku 621 s kontaktním zážehem, který je v podstatě podobný hořáku z prvního provedení v tom, že obsahuje elektrodu 629 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 671 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 701, fungující mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku, a stínící kryt 681 z obrázku 1. Stínící kryt 681 tohoto provedení má vložku 682, zhotovenou z kovu a mající vnitřní závity pro závitové spojení s anodou, resp. anodovým tělesem 633, aby se stínící kryt 681 zajistil na tělese hořáku 621. Boční stěna 705 a spodní stěna 707 pláště 703 kontaktní sestavy 701 tohoto čtvrtého provedení jsou znázorněny jako zhotovené jakožto jeden celek se špičkou 671· Vychylovacím členem je vinutá pružina 751 o takové velikosti, aby byl možný blízký kontaktní vztah (například třecí spojení) s vnějším povrchem vodivého krytu 721 a prstencovým výstupkem 683, vedoucím ze špičky 671, aby byly špička, pružina a vodivý prvek drženy vcelku navzájem pohromadě, aby mohly být odstraněny a nainstalovány v hořáku 621 jako jediná jednotka.
Další konstrukce a činnost plazmového hořáku 621 s kontaktním zážehem podle tohoto čtvrtého provedení jsou v podstatě stejné jako u prvního provedení, a proto zde nebudou dále popsány,
Obr. 10 a 11 znázorňují kontaktní sestavu 901 plazmového hořáku 821 s kontaktním zážehem podle pátého provedení tohoto vynálezu, kde prstencový kryt 913 a plášť 903 kontaktní sestavy
901 jsou zhotoveny jako celek s elektrodou 829, takže kryt a plášť obecně vymezují část katodového tělesa 825. Špička 871 je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes elektricky vodivou vložku (neznázoměna, ale podobná vložce 1082 z obr. 12), napojenou na stínící kryt (neznázoměn, ale podobný stínícímu krytu 1081 z obr. 12). Plášť 903 kontaktní sestavy 901 obecně dosedá na radiálně směrem ven vedoucí horní povrch 889 špičky 871, přičemž mezi pláštěm 903 a špičkou 871 ie umístěna prstencová izolační podložka 990. která elektricky izoluje plášť 903 od špičky 871. Elektroda 829 a špička 871 jsou zajištěny ve vzájemně obecně fixním vztahu v hořáku 821. Plášť 903 kontaktní sestavy má vstupní otvor 957, umístěný ve své boční stěně 905, sousedící se spodním koncem boční stěny, a výstupní otvor 959, také umístěný v boční stěně, obecně sousedící s horním koncem boční stěny.
- 15 CZ 302514 B6
Prstencová nosná destička 971, zhotovená z elektricky vodivého materiálu, je umístěna v plášti 903 kontaktní sestavy a má centrální otvor 973, kterým vede elektroda 829. Vodivý prvek 921 je také prstencový aje zhotoven z elektricky vodivého materiálu. Vodivý prvek 921 je připojen ke spodní straně nosné destičky 971, například je k ní přilepen, a na tom závisí společný pohyb vodivého prvku s nosnou destičkou. Vodivý prvek 921 v tomto pátém provedení je axiálně pohyblivý na centrální podélné ose X hořáku 821 vzhledem k elektrodě 829, špičce 871 a plášti 903 kontaktní sestavy 901 mezi první, sníženou polohou (obr. 10), odpovídající režimu hořáku 821 naprázdno, a druhou, zdviženou polohou (obr. 11), odpovídající řídicímu režimu hořáku 821. Ve snížené poloze vodivého prvku 921 je vodivý prvek 921 v elektrickém spojení s horním povrio chem 889 špičky 871, aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi elektrodou 829 a špičkou 871, tj. mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie. Rozumí se, že ve své snížené poloze nemusí být vodivý prvek 921 spojen s horním povrchem 889 špičky 871, pokud je umístěn dostatečně blízko špičky 87_L aby se zajistila elektricky vodivá dráha mezi kladnou a zápornou stranou zdroje energie.
Ve své zdvižené poloze (obr. 11) je vodivý prvek 921 odstraněn pryč od špičky 871 (tj. je ve větší vzdálenosti, než je vzdálenost mezi vodivým prvkem 921 a špičkou 871 ve snížené poloze vodivého prvku 921), takže řídicí oblouk, vytvořený mezi špičkou 871 a vodivým prvkem 921, je uzpůsoben k tomu, aby byl hnán dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru 875 špičky 871 zo za účelem zahájení činnosti hořáku 821, přičemž pracovní plyn v primární dráze proudu plynuje vypouštěn z hořáku 821 ve formě ionizovaného plazmatu. Vychylovací člen tohoto pátého provedení obsahuje vinutou pružinu 951, která dosedá na horní stranu nosné destičky 971 a vede nahoru až do kontaktu s krytem 913 kontaktní sestavy 901 (tj. katodovým tělesem 825). Pružina 951 je vyrobena z elektricky vodivého materiálu, aby zajistila elektrické spojení mezi krytem 913 kontaktní sestavy 901 a prstencovou destičkou 971, a má s výhodou takovou velikost, aby zůstávala stlačená, aby kontinuálně vychylovala vodivý prvek 921 směrem kjeho snížené poloze, odpovídající režimu hořáku 821 naprázdno.
Další konstrukce a Činnost tohoto pátého provedení je v podstatě stejná jako u třetího provedení .to z obr. 6 a 7 a nebude zde tedy dále popisována.
Obr. 12 znázorňuje kontaktní sestavu 11Q1 podle šestého provedení plazmového hořáku 1021 s kontaktním zážehem, který je v podstatě podobný horáku z prvního provedení v tom, že obsahuje elektrodu 1029 v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, špičku 1071 v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, kontaktní sestavu 1101, která může fungovat mezi režimem naprázdno a řídicím režimem hořáku 1021, a stínící kryt 1081. Stínící kryt 1081 tohoto šestého provedení má vložku 1082, připojenou kjeho vnitřnímu povrchu a vyrobenou z elektricky vodivého materiálu. Vložka 1082 má vnitřní závity pro šroubovací spojení s anodou (neznázorněna, ale podobná anodě 33 zobr. I), k připevnění stínícího krytu 108J na těleso hořáku 1021 a k zajištění elektrického spojení vložky 1082 s anodou (tj. zajištění elektrického spojení mezi vložkou 1082 a kladnou stranou zdroje energie). Vložka 1082 má prstencové rameno 1091, vytvořen obecně na jejím spodním konci, na němž je usazen horní konec 1077 špičky 1071. Vložka 1082 je jinak uspořádána s radiálním odstupem od horního konce 1077 špičky 1071, aby se vymezila sekundární plynová komora 1166. Vložka 1082 také obklopuje plášť 1103 kontaktní sestavy 1101 aje uspořádána s radiálním odstupem od něj, aby se vymezil výfukový kanál 1181 ve fluidním spojení se sekundární plynovou komorou 1166 za účelem vedení části plynu v sekundární plynové komoře 1166, pro vypouštění plynu z hořáku 1021 jinak než centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081. Horní část 1183 vnitřního povrchu stínícího krytu 1081 je uspořádána s radiálním odstupem od vložky 1082, aby se vymezil výfukový průchod
1185 pro vypouštění plynu z výfukového kanálu 1183 ven z hořáku 1021 horní části stínícího krytu 1081. Dávkovači otvory 1187 vedou radiálně směrem ven vložkou 1082, aby se zajistilo fluidní spojení mezi výfukovým kanálem 1183 a výfukovým průchodem 1185.
Špička 1071 podle tohoto šestého provedení je podobná špičce z prvního provedení v tom, že prstencový výstupek 1083 vede nahoru z horní části špičky 1071 a obecně je na ní umístěn cent- 16CZ 302514 B6 rálně, aby vymezil směrem nahoru obrácené prstencové rameno 1085, umístěné radiálně směrem ven od prstencového výstupku 1083, a směrem nahoru obrácený kontaktní povrch 1087, umístěný radiálně směrem dovnitř od prstencového výstupku 1083. Spodní stěna 905 pláště 903 kontaktní sestavy dosedá na prstencové rameno 1085, vedoucí radiálně směrem ven od prstencového výstupku 1083. Na obvodovém kraji horního konce 1077 špičky 1071 je vytvořena prstencová drážka 1093, procházející v radiálním směru vně od prstencového ramene 1085, aby byla špička 1071 axiálně v určité vzdálenosti od spodní stěny 1107 pláště 1103 kontaktní sestavy 1101. Tři dávkovači otvory 1095 (jeden z nich je znázorněn na obr. 12) vedou axiálně horním koncem 1077 špičky 1071, obecně v prstencové drážce 1093, a jsou ve fluidním spojení se sekundární io plynovou komorou 1166. Dávkovači otvory 1095 ve špičce 1071 jsou také ve fluidním spojení s centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081, za účelem vypouštění plynu v sekundární plynové komoře 1166 z hořáku 1021.
Otvory 1095 špičky 1071 a dávkovači otvory 1187 vložky 1082 stínícího krytu 1081 maj í s výho15 dou vůči sobě takovou velikost, aby dávkovaly rychlost proudu plynu ze sekundární plynové komory 1166 v souladu s proudem, při kterém horák funguje. Jinými slovy, dávkovači otvory 1095, 1187 jsou takové velikosti, aby se vypouštěla předem stanovená část plynu v sekundární plynové komoře 1166 z hořáku 1021 centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081 a zbývající plyn ze sekundární plynové komory 1166 je vypouštěn z horní části stínícího krytu 1081.
Například pro hořák 1021, fungující pri 80 ampérech, má centrální výstupní otvor 1075 špičky 1071 průměr asi 1,32 mm, špička má tři dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,32 mm, a vložka 1082 stínícího krytu má čtyři dávkovači otvory 1187, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm. Jako další příklad, u hořáku 1021, fungujícího při 55 ampérech, má centrální výstupní otvor 1075 průměr asi 1,14 mm, špička má tři dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm, a vložka 1082 stínícího krytu má čtyři dávkovači otvory 1187. z nichž každý má průměr asi 1,09 mm. Jako další příklad, u horáku 1021, fungujícího při 40 ampérech, má centrální výstupní otvor 1075 špičky 1071 průměr asi 0,79 mm, špička 1071 má tri dávkovači otvory 1095, z nichž každý má průměr asi 1,02 mm, a vložka 1082 stínícího krytu 1081 má dva jo dávkovači otvory 1187, z nichž každý má průměr asi 1,09 mm.
Tlak pracovního plynu, přiváděného do hořáku 1021, je v rozmezí asi 413 až 483 kPa. Například u hořáku 1021, fungujícího pri asi 80 ampérech, je tlak pracovního plynu, přiváděného do horáku 1021, asi 483 kPa, a u hořáků 1021. fungujících pri asi 55 ampérech a 40 ampérech, je tlak pra35 covního plynu, přiváděného do hořáků 1021, asi 448 kPa. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního výstupního otvoru 1075 špičky 1071, je s výhodou v rozmezí asi 1415,84 až 4247,53 dm3/h (50 až 150 scfh) za standardních podmínek, přičemž rychlost proudu roste s hladinou proudu, při němž funguje hořák 1021. Například u hořáku 1021, fungujícího při asi 40 ampérech, resp. 55 ampérech, resp. 80 ampérech, je průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního výstupního otvoru 1075 špičky 1071, asi 1,416 m'7h, resp. 2,265 m3/h, resp. 3,115 m3/h. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního otvoru 1163 stínícího krytu 1081, je s výhodou v rozmezí asi 1,416 m3/h až 8,5 m3/h, přičemž průtoková rychlost roste s hladinou proudu, při níž funguje hořák 1021. Například u hořáku fungujícího pri asi 40 ampérech, resp. 55 ampérech, resp. 80 ampérech je průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn z centrálního otvoru 1163 stínícího krytu 1081, asi 3,54 m3/h, resp. 5,66 m3/h, resp. 8,21 m3/h. Průtoková rychlost, kterou je pracovní plyn vypouštěn ze stínícího krytu 1081 dávkovacími otvory 1187 vložky 1082 stínícího krytu, je s výhodou v rozmezí od asi 1,416 m3/h do 4,248 m3/h.
Z toho je zřejmé, že katodové těleso podle šestého provedení je obecně tvořeno katodou (neznázoměna, ale podobná katodě z obr. 1) a elektrodou a anodové těleso je obecně tvořeno anodou, vložkou 1082 stínícího krytu 1081, pláštěm 1103 kontaktní sestavy 1101 a špičkou 1071. Jinými slovy, špička 1071 zajišťuje elektrické spojení mezi vložkou 1082 a pláštěm 1103 kontaktní sestavy 1101. Rozumí se, že plášť 1103 kontaktní sestavy 1101 může být alternativně vyroben z elektricky nevodivého materiálu. Například vinutá pružina 1151 může dosedat na špičku 1,071
- 17CZ 302514 B6 místo na plášť 1103 kontaktní sestavy 1101, takže pružina 1151 je v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie přes anodu, vložku 1082 stínícího krytu a špičku 1071. Také se předpokládá, že plášť 1103 kontaktní sestavy a vložka 1082 mohou být zhotoveny jako celek, takže plášť 1103 by byl vymezen vložkou 1082 a byl by spojen se stínícím krytem 1081, aby se mohl instalovat a odstraňovat z hořáku 1021 jako jediná jednotka.
Další konstrukce a Činnost plazmového hořáku 1021 s kontaktním zážehem podle tohoto šestého provedení jsou v podstatě stejné jako u prvního provedení, a proto zde nebudou dále popisovány s ohledem na proud plynu sekundární dráhou proudu plynu. Pracovní plyn v dolní plynové komoio ře 1141 kontaktní sestavy 1101 je veden tak, aby proudil sekundární dráhou proudu plynu, obsahující otvory 1169 v plášti 1103 kontaktní sestavy 1101, sekundární plynovou komoru 1166 a dávkovači otvory 1095 v horním konci 1077 špičky 1071 za účelem jeho vypouštění z hořáku
1021 centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081. Navíc část plynu v sekundární plynové komoře 1166 je vedena tak, aby proudila terciární dráhou proudu plynu, obsahující výfukový kanál 1183, vytvořený mezi vložkou 1082 a pláštěm 1103 kontaktní sestavy 1101, dávkovači otvory 1187 ve vložce a výfukový průchod 1185, vytvořený mezi vložkou 1082 a stínícím krytem 1081, za účelem jeho vypouštění z hořáku 1021 horní části stínícího krytu 1081. Zajištění této terciární dráhy proudu plynu umožní, aby tlak pracovního plynu, který vejde do hořáku 1021, vzrostl pro použití při pohybu vodivého prvku 1121 proti vychýlení pružiny 1151, aniž by zo to negativně ovlivnilo požadovaný proud plynu centrálním výstupním otvorem 1075 Špičky 1071 a centrálním otvorem 1163 stínícího krytu 1081.
Rozumí se, že špička 1071, mající dávkovači otvory 1095, a stínící kryt 1081, mající vložku 1082 s dávkovacími otvory 1087, mohou být použity i u jiných plazmových hořáků než je plazmový hořák s kontaktním zážehem, jako například u jakýchkoli plazmových hořáků, majících primární dráhu proudu plynu a sekundární dráhu proudu plynu.
Z pohledu výše uvedených skutečností lze vidět, že je dosaženo několika předmětů vynálezu a jsou získány další výhodné výsledky.
Výrazy „obsahující“, „zahrnující“ a „mající“ mají znamenat, že mohou být přítomny i další prvky než jen ty uvedené.
Protože lze u výše uvedených konstrukcí provést různé změny, aniž by došlo k odchýlení od 35 rozsahu vynálezu, mají být všechny skutečností obsažené ve výše uvedeném popisu nebo znázorněné v doprovodných obrázcích interpretovány jako ilustrativní a nikoli omezující.

Claims (45)

1. Plazmový hořák s kontaktním zážehem, který obsahuje:
katodové těleso (25), uzpůsobené pro elektrické spojení se zápornou stranou zdroje energie;
anodové těleso (33), uzpůsobené pro elektrické spojení s kladnou stranou zdroje energie;
io primární dráhu (473, 873) proudu plynu pro vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu hořákem (421, 821); a vodivý prvek (521, 921), který je vyroben z elektricky vodivého materiálu a který není fixně spojen s katodovým tělesem (25) a anodovým tělesem (3), vyznačující se tím, že hořák (421, 821) je uzpůsobený pro práci v režimu naprázdno, kdy vodivý prvek (521, 921) tvoří elektricky vodivou dráhu mezi katodovým tělesem (25) a anodovým tělesem (33), a v řídicím režimu, kdy je vodivý prvek (521, 921) přemístěný od anodového tělesa (33) pro vytvoření řídicího oblouku mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým těleso sem (33), přičemž katodové těleso (25) a anodové těleso (33) jsou uzpůsobené pro zahájení provozu hořáku (421, 821) vypuštěním pracovního plynu v primární dráze proudu plynu z hořáku (421, 821) ve formě ionizovaného plazmatu.
2. Plazmový hořák skontaktním zážehem podle nároku 1, vyznačující se tím, že
3. Plazmový hořák skontaktním zážehem podle nároku 1, vyznačující se tím, že
4. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, vyznačující se tím, že katodové těleso (25) a anodové těleso (33) jsou drženy ve vzájemně obecně fixním vztahu při pohybu vodivého prvku (521,921) mezi jeho první a druhou polohou.
5 anodové těleso (33) s odstupem obklopuje elektrodu (429, 829) pro alespoň částečné vymezení primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořákem (421, 821) pro vedení pracovního plynu hořákem (421, 821), přičemž anodové těleso (33) má centrální výstupní otvor (475, 875) ve fluidním spojení s primární dráhou (473, 873) proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku (421, 821), přičemž anodové těleso (33) je uspořádáno vzhledem k elektrodě (429, 829) tak, že io centrální výstupní otvor (475, 875) je v podélně protilehlém vztahu ke spodnímu povrchu elektrody (429, 829), vyznačující se tím, že obsahuje:
umístění protilehlých kontaktních povrchů horáku (421, 821) vedle sebe obecně v primární dráze (473, 873) proudu plynu nad spodním povrchem elektrody (429, 829), pro zajištění elektricky
5 v hořáku (421, 821), přičemž prstencový výstupek dále brání průtoku pracovního plynu v hořáku (421, 821) mezi vodivým prvkem (521, 921) a špičkou (471, 871).
5 921) je uzpůsobený pro použití v kombinaci s prstencovou nosnou destičkou (571, 971), vyrobenou z elektricky nevodivého materiálu a uzpůsobenou pro vsunutí mezi alespoň část vodivého prvku (521, 921) a elektrodu (429, 829), pro elektrickou izolaci této alespoň části vodivého prvku (521,921) od elektrody (429, 829).
to 35. Plazmový hořák podle nároku 34, vyznačující se tím, že prstencová nosná destička (571, 971) je rozvaděčem plynu, majícím alespoň jeden průchozí otvor, přičemž tento alespoň jeden otvor částečně vymezuje primární dráhu (473, 873) proudu plynu, pro vedení pracovního plynu mezi špičkou (471, 871) a elektrodou (429, 829) směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) špičky (471, 871).
5. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen (551, 951) pro vychýlení vodivého prvku (521, 921) směrem kjeho první poloze, odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno.
45
6. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 5, vyznačující se tím, že vychylovací člen (551, 951) je vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž vychylovací člen (551, 951) je elektricky propojen s vodivým prvkem (521, 921) při jeho pohybu mezi jeho první a druhou polohou.
50
7. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 6, vyznačující se tím, že vychylovací člen (551, 951) je elektricky propojen s katodovým tělesem (25) pro zajištění elektrického spojení mezi vodivým prvkem (521, 921) a zápornou stranou zdroje energie při pohybu vodivého prvku (521, 921) mezi jeho první a druhou polohou.
8. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 5, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521, 921) je pohyblivý vůči katodovému tělesu (25) a anodovému tělesu (33) směrem k druhé poloze vodivého prvku (521, 921) proti působení vychylovacího členu (551,951) pomoct stlačeného plynu v hořáku (421, 821).
9, Plazmový hořák skontaktním zážehem podle nároku 8, vyznačující se tím, že stlačeným plynem v hořáku (421, 821) je pracovní plyn, proudící primární dráhou (473, 873) proudu plynu v hořáku (421, 821).
io
10. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, vyznačující se tím, že v první poloze vodivého prvku (521, 921), odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno, je vodivý prvek (521, 921) v záběru s katodovým tělesem (25) a/nebo anodovým tělesem (33), přičemž vodivý prvek (521, 921) je vzdálen od anodového tělesa (33) v druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421, 821), přičemž pohyb vodivého prvku (521,921) směrem kjeho
11. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, vyznačující se tím, že katodové těleso (25) obsahuje elektrodu (429, 829), přičemž anodové těleso (33) s odstupem
12. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 11, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521, 921) je pohyblivý podélně vůči elektrodě (429, 829).
13. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 12, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521,921) obklopuje elektrodu (429, 829) ve vzájemně koaxiálním vztahu na cent30 rální podélné ose hořáku (421, 821), přičemž vodivý prvek (521, 921) je pohyblivý podélně vůči elektrodě na centrální podélné ose hořáku (421, 821) mezi první a druhou polohou vodivého prvku (521,921).
14. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 11, vyznačující se tím, že
15 vodivé dráhy kontaktními povrchy;
přemístění kontaktních povrchů vůči sobě tak, že se mezi nimi vytvoří řídící oblouk v primární dráze (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821) nad spodním povrchem elektrody (429, 829); a
15 dráhu proudu plynu pro vedení plynu hořákem (421, 821), přičemž plyn je vypouštěn z hořáku (421, 821) jinak než ve formě ionizovaného plazmatu, a těleso (33) obsahuje špičku (471, 871), s odstupem obklopující elektrodu (429, 829), přičemž Špička (471, 871) je ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor (475, 875), uzpůsobený pro fluidní spojení s primární dráhou (473, 873) proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu ze špičky (471, 871) ve formě ionizovaného
15 vodivého prvku (521), odpovídající řídicímu režimu hořáku (421), přičemž pohyb vodivého prvku (521) směrem k jeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem (521) a anodovým tělesem (33) v primární dráze (473) proudu plynu, přičemž pracovní plyn v primární dráze (473) proudu plynu žene řídicí oblouk primární dráhou (473) proudu plynu.
20
15 celek.
15. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 11, vyznačující se tím, že anodové těleso (33) obsahuje špičku (471,871), s odstupem obklopující elektrodu (429, 829), pro alespoň částečné vymezení primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž špička (471, 871) má centrální výstupní otvor, vymezující centrální výstupní otvor (475, 875)
50 anodového tělesa (33), přičemž pohyb vodivého prvku (521, 921) směrem kjeho druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421, 821), způsobuje vznik řídicího oblouku, mezi vodivým prvkem (521, 921) a špičkou (471, 871) obecně v primární dráze (473, 873) proudu plynu pro jeho vedení pracovním plynem v primární dráze (473, 873) proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky (471, 871).
20CZ 302514 B6
15 druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým tělesem (3).
16. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 15, vyznačující se tím, že elektroda (429, 829) a špička (471, 871) jsou zajištěny v hořáku (421, 821) ve vzájemně obecně fixním vztahu při pohybu vodivého prvku (521,921) mezi jeho první a druhou polohou.
5
17. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 15, vyznačující se tím, že anodové těleso (33) dále obsahuje kontaktní sestavu (501, 901), mající trubicový plášť (503, 903), obklopující vodivý prvek (521, 921) a zhotovený z elektricky vodivého materiálu, přičemž špička (471, 871) je elektricky propojena s pláštěm (503, 903) kontaktní sestavy (501, 901).
io
18. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 17, vyznačující se tím, že plášť (503,903) kontaktní sestavy (501,901) je vytvořen spolu se špičkou (471, 871) jako celek.
19. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 17, vyznačující se tím, že plášť (503, 903) kontaktní sestavy (501, 901) je vytvořen spolu s elektrodou (429, 829) jako
- 19 CZ 302514 B6
20 vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu primární dráhou (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž řídicí oblouk je tak hnán směrem dolů v primární dráze (473, 873) proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) anodového tělesa (33), jeden z kontaktních povrchů je vymezen vodivým prvkem (521, 921), umístěným v hořáku (421,
20 vymezuje primární dráhu (473, 873) proudu plynu hořákem (421, 821), přičemž hořák (421, 821) má centrální výstupní otvor (475, 875) ve fluidním spojení s primárnou dráhou (473, 873) proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku (421, 821) ve formě ionizovaného plazmatu, vyznačující se tím, že obsahuje:
20 plazmatu, přičemž špička (471, 871) dále má alespoň jeden dávkovači otvor, uzpůsobený pro fluidní spojení se sekundární dráhou proudu plynu, pro dávkování proudu plynu sekundární dráhou proudu plynu, přičemž ionizovaná plazma je generována při přemístění vodivého prvku (521, 921) pryč od špičky (471,871).
25
46. Kontaktní sestava pro použití u plazmového hořáku s kontaktním zážehem typu, majícího primární dráhu (473, 873) proudu plynu pro vedení pracovního plynu hořákem (421, 821), elektrodu (429, 829) v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie a špičku (471, 871), s odstupem obklopující elektrodu (429, 829), pro alespoň částečné vymezení primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž špička (471, 871) je v elektrickém spojení
20. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 17, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen (551, 951), uspořádaný pro vychylování vodivého prvku (521, 921) směrem k jeho první poloze, odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno.
20 obklopuje elektrodu (429, 829) pro částečné vymezení primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821) za účelem vedení pracovního plynu hořákem (421, 821), přičemž anodové těleso (33) má centrální výstupní otvor (475, 875), fluidně propojený s primární dráhou (473, 873) proudu plynu pro vypouštění pracovního plynu z hořáku (421, 821).
25
-21 CZ 302514 B6
21. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 20, vyznačující se tím, že vychylovací člen (551, 951) je vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž vychylovací člen (551, 951) je vyroben z elektricky vodivého materiálu, přičemž vychylovací člen (551,951) je elektricky propojen s vodivým prvkem (521, 921) při pohybu vodivého prvku (521, 921) mezi
22. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 20, vyznačující se tím, že špička (471, 871), vodivý prvek (521, 921) a vychylovací člen (551, 951) tvoří montážní sestavu pro jejich instalaci a odebírání z hořáku (421, 821) ve formě jediné jednotky.
-23 CZ 302514 B6
23. Plazmový hořák skontaktním zážehem podle nároku 17, vyznačující se tím, že
-24 CZ 302514 B6
48. Kontaktní sestava podle nároku 46, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen (551, 951) v pouzdru, k vychýlení vodivého prvku (521,921) ve směru protilehlém ke směru, kterým se pohybuje vodivý prvek (521, ,921) pro vytvoření řídicího oblouku.
5
49. Kontaktní sestava podle nároku 47, vyznačující se tím, že pouzdro je alespoň částečně vymezeno trubicovým pláštěm (503, 903), obklopujícím vodivý prvek (521, 921), přičemž trubicovitý plášť (503, 903) je uzpůsoben k elektrickému spojení s kladnou stranou zdroje energie, io 50. Kontaktní sestava podle nároku 49, vyznačující se tím, že trubicovitý plášť (503, 903) kontaktní sestavy je vyroben vcelku se špičkou (471, 871).
51. Kontaktní sestava podle nároku 49, vyznačující se tím, že trubicovitý plášť (503, 903) kontaktní sestavy je vyroben vcelku s elektrodou (429, 829).
52. Způsob spuštění plazmového horáku (421, 821) s kontaktním zážehem typu, majícího katodové těleso (25), uzpůsobené k elektrickému spojení se zápornou stranou zdroje energie, a anodové těleso (33), uzpůsobené k elektrickému spojení s kladnou stranou zdroje energie, přičemž anodové těleso (33) je umístěno vzhledem ke katodovému tělesu (25) tak, že alespoň částečně
24. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 23, vyznačující se tím, že pouzdro má uvnitř vysokotlakou plynovou komoru (575) pro příjem plynu do pouzdra, nízkotlakou plynovou komoru (577) a úzký průchod (539), zajišťující fluidní spojení mezi vysokotlakou plynovou komorou (575) a nízkotlakou plynovou komorou (577), k vedení plynu ve vysokotlaké plynové komoře (575) úzkým průchodem (539) do nízkotlaké plynové komory (577), přičemž
45 vodivý prvek (521, 921) je umístěný v pouzdru tak, že plyn ve vysokotlaké plynové komoře (575) tlačí vodivý prvek (521, 921) směrem k nízkotlaké plynové komoře (577) v řídicím režimu hořáku (421, 821) pro vedení vodivého prvku (521, 921) směrem do jeho druhé polohy.
25 821) a zhotoveným z elektricky vodivého materiálu, a druhý z kontaktních povrchů je vymezen elektrodou (429, 829) a anodovým tělesem (33), přičemž umístění protilehlých kontaktních povrchů vedle sebe zahrnuje umístění vodivého prvku (521, 921) v hořáku (421, 821) v první poloze vzhledem k elektrodě (429, 829) a anodovému tělesu (33), pro zajištění elektricky vodivé dráhy mezi elektrodou (429, 829) a anodovým tělesem (33), a přemístění kontaktních povrchů vůči
-25 CZ 302514 B6
56. Způsob spuštění plazmového hořáku (421, 821) s kontaktním zážehem typu, majícího elektrodu (429, 829), umístěnou na podélné ose hořáku (421, 821) v elektrickém spojení se zápornou stranou zdroje energie, přičemž elektroda (429, 829) má podélně vedoucí boční povrch a spodní povrch, a anodové těleso (33) v elektrickém spojení s kladnou stranou zdroje energie, přičemž
25 vedení elektrického proudu elektricky vodivou dráhou, obsahující anodové těleso (33), katodové těleso, (25) a vodivý prvek (521, 921), elektricky přemosťující katodové těleso (25) a anodové těleso (33) v první poloze vodivého prvku (521, 921), odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno;
25. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 24, vyznačující se tím, že
50 pouzdro je alespoň částečně vymezeno pláštěm (503,903) kontaktní sestavy (501,901).
25 jeho první a druhou polohou a přičemž vychylovací člen (551, 951) je dále elektricky propojený s pláštěm (503, 903) kontaktní sestavy (501, 901) pro zachování elektrického spojení mezi vodivým prvkem (521, 921) a kladnou stranou zdroje energie při pohybu vodivého prvku (521,921) mezi jeho první a druhou polohou.
30
25 vodivý prvek (521, 921) vymezuje část primární dráhy (473, 873) proudu plynu v řídicím režimu hořáku (421, 821) pro vytvoření řídicího oblouku mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým tělesem (33) obecně v části primární dráhy proudu plynu, vymezené vodivým prvkem (521, 921).
26. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 24, vyznačující se tím, že vysokotlaká plynová komora (575), úzký průchod (539) a nízkotlaká plynová komora (577) dále vymezují primární dráhu proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž plyn, obsažený v pouzdru, je
55 pracovní plyn, vedený primární dráhou (473, 873) proudu plynu.
27. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 26, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521,921) má otvory, vedoucí skrz něj, ve fluidním spojení s nízkotlakou plynovou komorou (577) kontaktní sestavy (501, 901) pro vymezení primární dráhy (473, 873) proudu ply5 nu hořáku (421, 821), přičemž otvory jsou uspořádány z hlediska směru proudění nad řídicím obloukem, vytvořeným mezi vodivým prvkem (521, 921) a špičkou (471, 871) při pohybu vodivého prvku (521, 921) směrem k jeho druhé poloze, přičemž pracovní plyn, proudící dolů primární dráhou (473, 873) proudu plynu, žene řídicí oblouk dolů směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru špičky (471, 871).
io
28. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 3, vyznačující se tím, že v první poloze vodivého prvku (521), odpovídající režimu hořáku (421) naprázdno, je vodivý prvek (521) simultánně spojen s katodovým tělesem (25) a anodovým tělesem (33), přičemž vodivý prvek (521) je vzdálen od katodového tělesa (25) a anodového tělesa (33) v druhé poloze
29. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 28, vyznačující se tím, že katodové těleso (25) obsahuje elektrodu (429, 829), přičemž anodové těleso (33) obsahuje špičku (471, 871), obklopující s odstupem elektrodu (429, 829), pro alespoň částečné vymezení primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž špička (471, 871) má centrální výstupní otvor ve fluidním spojení s primární dráhou (473, 872) proudu plynu pro vypouštěni pracovní25 ho plynu z primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821).
30 sobě zahrnuje vykonání pohybu vodivého prvku (521, (921) vzhledem k elektrodě (429, 829) a pryč od anodového tělesa (33) směrem k druhé poloze, vzdálené od první polohy, přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým tělesem (33) obecně v primární dráze (473, 873) proudu plynu, když se vodivý prvek (521,921) pohybuje směrem ke své druhé poloze.
57. Způsob podle nároku 56, vyznačující se tím, že vykonání pohybu vodivého prvku (521,921) vzhledem k elektrodě (429, 829) a anodovému tělesu (33) směrem kjeho druhé poloze je dosaženo silou, generovanou proudem pracovního plynu směrem dolů primární dráhou (473, 873) proudu plynu.
58. Plazmový hořák podle kteréhokoli z nároků laž31, vyznačující se tím, že zahrnuje stínící kryt, který je obecně ve tvaru šálku a utvořený pro alespoň částečné vymezení sekundární dráhy proudu plynu, přičemž stínící kryt je dále utvořen pro vymezení terciární dráhy proudu plynu ve fluidním spojení se sekundární dráhou proudu plynu pro další vypouštění plynu
30 vedení pracovního plynu ze zdroje pracovního plynu primární dráhou (473, 873) proudu plynu;
provedení pohybu vodivého prvku (521,921) od anodového tělesa (33) směrem do druhé polohy, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421, 821), přičemž se vytvoří řídicí oblouk mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým tělesem (33) pri pohybu vodivého prvku (521,921) směrem k je35 ho druhé poloze; a vedení řídicího oblouku primární dráhou (473, 873) proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru (75) hořáku (421, 821), přičemž se pracovní plyn vypouští z primární dráhy (473, 873) proudu plynu hořáku (421, 821) ve formě ionizovaného plazmatu.
53. Způsob podle nároku 52, vyznačující se tím, že řídicí oblouk se vytvoří obecně v primární dráze proudu plynu hořáku (421, 821), přičemž řídicí oblouk je hnán primární dráhou (473, 873) proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) hořáku (421, 821) pracovním plynem, proudícím primární dráhou (473, 873) proudu plynu v hořáku (421, 821).
54. Způsob podle nároku 53, vyznačující se tím, že provedení pohybu vodivého prvku (521, 921) vzhledem k anodovému tělesu (33) je uskutečněno, zatímco je katodové těleso (25) a anodové těleso (33) upevněno ve vzájemné obecně fixní poloze.
50 55. Způsob podle nároku 52, vyznačující se tím, že provedení pohybu vodivého prvku (521, 921) vzhledem k anodovému tělesu (33) směrem do druhé polohy vodivého prvku (521, 921) je dosaženo silou, generovanou proudem pracovního plynu směrem dolů primární dráhou (473, 873) proudu plynu.
30 skladnou stranou zdroje energie a má centrální výstupní otvor (475, 875) ve fluidním spojení s primární dráhou (473, 873) proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu z hořáku (421, 821) ve formě ionizovaného plazmatu, vyznačující se tím, že obsahuje:
vodivý prvek (521, 921), vyrobený z elektricky vodivého materiálu;
pouzdro, obklopující vodivý prvek (521, 921) ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu, pro příjem plynu do pouzdra, přičemž vodivý prvek (521, 921) je umístěn alespoň částečně v pouzdru a je pohyblivý vůči
30 která je umístěna nad spodním koncem (459) a má vnější průměr značně zúžený oproti průměru spodního konce (459) elektrody (429, 829), přičemž kontaktní povrch leží mezi střední částí (457) a spodním koncem (459) elektrody (429, 829).
30 spojen s katodovým tělesem (25) a anodovým tělesem (33).
30. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 28, vyznačující se tím, že dále obsahuje vychylovací člen (551, 951), vychylující vodivý prvek (521, 921) směrem kjeho první poloze, odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno, v níž je vodivý prvek (521,921)
30 vodivý prvek (521, 921) je pohyblivý vůči katodovému tělesu (25) a anodovému tělesu (33) mezi první polohou, odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno, a druhou polohou, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421, 821), přičemž druhá poloha vodivého prvku (521, 921) je značně vzdálena od první polohy vodivého prvku (521, 921) a přičemž pohyb vodivého prvku (521,921) směrem kjeho druhé poloze způsobuje vznik řídicího oblouku mezi vodivým prvkem (521,921)
31. Plazmový hořák s kontaktním zážehem podle nároku 30, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521,921) je pohyblivý vůči katodovému tělesu (25) a anodovému tělesu (33) směrem kjeho druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421, 821), proti vychýlení vychy35 lovacího členu (551,951) pracovním plynem, proudícím primární dráhou (473, 873) proudu plynu.
32. Plazmový hořák podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521,921) je vyrobený z elektricky vodivého materiálu, přičemž je uzpůsobený pro pohyb vůči elektrodě
33. Plazmový hořák podle nároku 32, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521, 921) dále obsahuje kontaktní povrch, uzpůsobený pro záběr s elektrodou (429) v první poloze vodivého prvku (521), přičemž kontaktní povrch je dále uzpůsoben pro jeho uspořádání s odstu- 22 CZ 302514 B6 pem od elektrody (429) pri pohybu vodivého prvku (521) směrem k jeho druhé poloze za účelem vytvoření řídicího oblouku mezi elektrodou (429) a kontaktním povrchem vodivého prvku (521).
34. Plazmový hořák podle nároku 32, vyznačující se tím, že vodivý prvek (521,
35 dále obsahuje prstencovou objímku, vedoucí obecně radiálně směrem ven od elektrody (429,
829), pro axiální polohování elektrody (429, 829) v horáku (421, 821),
35 kontaktní sestava (501, 901) dále obsahuje pouzdro, obklopující elektrodu (429, 829), v němž je obsažen plyn, přičemž vodivý prvek (521, 921) je uspořádaný v pouzdru tak, že plyn v pouzdru tlačí vodivý prvek (521, 921) směrem kjeho druhé poloze, odpovídající řídicímu režimu hořáku (421,821).
40
35 elektroda (429, 829) má podélně procházející boční povrch a spodní povrch orientovaný obecně radiálně vzhledem k podélnému bočnímu povrchu elektrody (429, 829), přičemž spodní povrch je v obecně podélně protilehlém vztahu k centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) anodového tělesa (33), vodivý prvek (521, 921) je umístěn vedle spodního povrchu elektrody (429, 829) tak, že řídicí prvek (521, 921) je umístěn vedle spodního povrchu elektrody (429, 829) tak, že řídicí to oblouk, vytvořený mezi vodivým prvkem (521, 921) a anodovým tělesem (33), je vytvořen v primární dráze proudu plynu z hlediska směru proudění nad spodním povrchem elektrody (429,
829), přičemž řídicí oblouk je hnán pracovním plynem dolů primární dráhou (473, 873) proudu plynu směrem k centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) anodového tělesa (33) pro vypouštění pracovního plynu z horáku (421, 821) ve formě ionizovaného plazmatu.
35 a anodovým tělesem (33).
36. Plazmový hořák podle nároku 1, vyznačující se tím, že katodové těleso (25) zahrnuje elektrodu (429, 829), která obsahuje obecně válcovité těleso, mající podélně vedoucí boční povrch, spodní povrch pro podélně proti20 lehlé umístění vůči centrálnímu výstupnímu otvoru (475, 875) špíčky (471, 871) a kontaktní povrch, umístěný nad spodním povrchem elektrody (429, 829), přičemž kontaktní povrch elektrody (429, 829) je polohovatelný vzhledem ke kontaktnímu povrchu hořáku (421, 821) pro vytvoření elektricky vodivé dráhy (473, 873) přes ně, pro použití pri tvorbě řídicího oblouku mezi kontaktním povrchem elektrody (429, 829) a kontaktním povrchem hořáku (421, 821) obec25 ně v primární dráze (473, 873) proudu plynu horáku (421, 821) nad spodním povrchem elektrody (429, 829) při pohybu elektrody (429, 829) od kontaktního povrchu hořáku (421,821).
37. Plazmový hořák podle nároku 36, vyznačující se tím, že elektroda (429, 829) obsahuje spodní konec (459), zahrnující spodní povrch elektrody (429, 829), a střední část (457),
38. Plazmový hořák podle nároku 36, vyznačující se tím, že elektroda (429, 829)
39. Plazmový hořák podle nároku 38, vyznačující se tím, že prstencová objímka je dále uzpůsobena k radiálnímu polohování elektrody (429, 829) v hořáku (421,821).
40 pouzdru, elektrodě (429, 829) a špičce (471, 871) vlivem stlačeného plynu, přivedeného do pouzdra, přičemž pohyb vodivého prvku (521,921) pryč od špičky (471, 871) je uzpůsoben k vytvoření řídicího oblouku v hořáku (421, 821).
47. Kontaktní sestava podle nároku 46, vyznačující se tím, že pouzdro má vysoko45 tlakou plynovou komoru (575) nízkotlakou plynovou komoru (577) a úzký průchod (539), zajišťující fluidní spojení mezi vysokotlakou plynovou komorou (575) a nízkotlakou plynovou komorou (577), přičemž vysokotlaká plynová komora (577) je ve fluidním spojení se zdrojem stlačeného plynu, pro zavedení stlačeného plynu do vysokotlaké komory (575) a jeho vedení úzkým průchodem do nízkotlaké plynové komory (577), přičemž vodivý prvek (521, 921) je umístěn
50 v pouzdru tak, že plyn ve vysokotlaké plynové komoře (575) nutí vodivý prvek (521,921) k pohybu směrem k nízkotlaké plynové komoře (577), přičemž pohyb vodivého prvku (521, 921) směrem k nízkotlaké plynové komoře (577) je uzpůsoben k vytvoření řídicího oblouku v hořáku (421,821).
40. Plazmový hořák podle nároku 1, vyznačující se tím, že anodové těleso zahrnuje špičku (471, 871), která je obecně ve tvaru šálku a má centrální výstupní otvor (475, 875), uzpůsobený k fluidnímu spojení s primární dráhou (473, 873) proudu plynu, pro vypouštění pracovního plynu ze špičky (471, 871) ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž špička (471, 871) má
45 dále horní povrch a prstencový výstupek, čnící nahoru z horního povrchu, pro použití při radiálním polohování špičky (471, 871) v hořáku (421, 821).
40 (429, 829) a špičce (471, 871) mezi první polohou, odpovídající režimu hořáku (421, 821) naprázdno, kde vodivý prvek (521, 921) tvoří elektricky vodivou dráhu mezí kladnou stranou zdroje energie a zápornou stranou zdroje energie, a druhou polohou, vzdálenou od první polohy vodivého prvku (521,921), přičemž druhá poloha vodivého prvku (521, 921) odpovídá řídicímu režimu hořáku (421, 821), přičemž pohyb vodivého prvku (521, 921) směrem kjeho druhé poloze
45 vytváří řídicí oblouk obecně v primární dráze (473, 873) proudu plynu, schopný iniciovat provoz hořáku (421, 821) za účelem vypouštění pracovního plynu z hořáku (321, 821) ve formě ionizovaného plazmatu, přičemž vodivý prvek (521, 921) je uzpůsobený pro pohyb ve směru pryč od špičky (471, 871)
50 do druhé polohy.
41. Plazmový hořák podle nároku 40, vyznačující se tím, že část horního povrchu špičky (471, 871) vede obecně radiálně směrem ven od prstencového výstupku, pro axiální polo50 hování špičky (471, 871) v horáku (421, 821).
42. Plazmový hořák podle nároku 41, vyznačující se tím, že část horního povrchu špičky (471, 871), vedoucí radiálně směrem ven od prstencového výstupku, má alespoň jeden dávkovači otvor, vedoucí axiálně skrz ni, pro dávkování proudu plynu v hořáku (421, 821).
43. Plazmový hořák podle nároku 40, vyznačující se tím, že hořák je dále typu, majícího vodivý prvek (521, 921) axiálně pohyblivý v hořáku (421, 821), pro použití při tvorbě řídicího oblouku v hořáku (421, 821), přičemž prstencový výstupek špičky (471, 871) brání radiálnímu pohybu vodivého prvku (521, 921) pri axiálním pohybu vodivého prvku (521, 921)
44. Plazmový hořák podle nároku 43, vyznačující se tím, že špička (471, 871) dále obsahuje kontaktní povrch uzpůsobený pro záběr s vodivým prvkem (521, 921), k omezení axiállo ního pohybu vodivého prvku (521, 921) v hořáku (421, 821), přičemž kontaktní povrch je vymezen částí horního povrchu špičky (471, 871), vedoucí radiálně směrem dovnitř od prstencového výstupku.
45. Plazmový hořák podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje sekundární
45 v sekundární dráze proudu plynu z hořáku (421, 821), přičemž stínící kryt má alespoň jeden dávkovači otvor v terciální dráze proudu plynu pro dávkování proudu plynu terciární dráhou proudu plynu.
CZ20032306A 2001-02-27 2002-02-26 Plazmový horák s kontaktním zážehem a zpusob jeho spouštení CZ302514B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/794,540 US6703581B2 (en) 2001-02-27 2001-02-27 Contact start plasma torch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20032306A3 CZ20032306A3 (cs) 2004-05-12
CZ302514B6 true CZ302514B6 (cs) 2011-06-29

Family

ID=25162935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20032306A CZ302514B6 (cs) 2001-02-27 2002-02-26 Plazmový horák s kontaktním zážehem a zpusob jeho spouštení

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6703581B2 (cs)
EP (1) EP1409189A2 (cs)
CN (1) CN1311947C (cs)
BR (1) BR0207833A (cs)
CA (1) CA2439405A1 (cs)
CZ (1) CZ302514B6 (cs)
MX (1) MXPA03007666A (cs)
RU (1) RU2279341C2 (cs)
WO (1) WO2002068144A2 (cs)
ZA (1) ZA200306595B (cs)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774336B2 (en) * 2001-02-27 2004-08-10 Thermal Dynamics Corporation Tip gas distributor
US6903301B2 (en) * 2001-02-27 2005-06-07 Thermal Dynamics Corporation Contact start plasma arc torch and method of initiating a pilot arc
US6969819B1 (en) * 2004-05-18 2005-11-29 The Esab Group, Inc. Plasma arc torch
US20070045241A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Schneider Joseph C Contact start plasma torch and method of operation
US9492883B2 (en) * 2006-02-17 2016-11-15 Hypertherm, Inc. Electrode for a contact start plasma arc torch and contact start plasma arc torch employing such electrodes
AU2007217815B2 (en) 2006-02-17 2013-09-05 Hypertherm, Inc. Electrode for a contact start plasma arc torch and contact start plasma arc torch employing such electrodes
US8350182B2 (en) 2006-09-11 2013-01-08 Hypertherm, Inc. Portable autonomous material processing system
US7615720B2 (en) * 2006-09-11 2009-11-10 Hypertherm, Inc. Pilot arc circuit for a contact start plasma torch
US7935909B2 (en) * 2007-09-04 2011-05-03 Thermal Dynamics Corporation Hybrid shield device for a plasma arc torch
US8258423B2 (en) * 2009-08-10 2012-09-04 The Esab Group, Inc. Retract start plasma torch with reversible coolant flow
US20120223058A1 (en) * 2009-11-04 2012-09-06 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Non-consumable electrode type arc welding apparatus
US8933363B2 (en) 2011-02-09 2015-01-13 Thermal Dynamics Corporation Method and apparatus for recycling shield gas in a plasma arc torch
EP2801244B2 (en) * 2012-01-06 2020-04-15 Hypertherm, Inc Component for a contact start plasma arc torch
RU2490334C1 (ru) * 2012-03-28 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российкой академии наук (ОИВТ РАН) Устройство для плазменной обработки плоских изделий
US11783138B2 (en) 2012-04-04 2023-10-10 Hypertherm, Inc. Configuring signal devices in thermal processing systems
US9522438B2 (en) 2012-11-09 2016-12-20 Hypertherm, Inc. Battery-controlled plasma arc torch system
CN103079329B (zh) * 2012-12-26 2016-08-10 中国航天空气动力技术研究院 一种高压等离子点火装置
US10542614B2 (en) 2013-07-18 2020-01-21 Hypertherm, Inc. Apparatus and method for securing a plasma torch electrode
US9144148B2 (en) 2013-07-25 2015-09-22 Hypertherm, Inc. Devices for gas cooling plasma arc torches and related systems and methods
US9981335B2 (en) 2013-11-13 2018-05-29 Hypertherm, Inc. Consumable cartridge for a plasma arc cutting system
US11684995B2 (en) 2013-11-13 2023-06-27 Hypertherm, Inc. Cost effective cartridge for a plasma arc torch
WO2015172140A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Hypertherm, Inc. Consumable cartridge for a plasma arc cutting system
US11278983B2 (en) 2013-11-13 2022-03-22 Hypertherm, Inc. Consumable cartridge for a plasma arc cutting system
US11432393B2 (en) 2013-11-13 2022-08-30 Hypertherm, Inc. Cost effective cartridge for a plasma arc torch
US12275082B2 (en) 2013-11-13 2025-04-15 Hypertherm, Inc. Consumable cartridge for a plasma arc cutting system
US10456855B2 (en) * 2013-11-13 2019-10-29 Hypertherm, Inc. Consumable cartridge for a plasma arc cutting system
US9550251B2 (en) 2014-03-28 2017-01-24 Hypertherm, Inc. Power supply assembly for a plasma arc torch system
CN106715027B (zh) * 2014-08-12 2020-04-21 海别得公司 用于等离子弧焊炬的成本有效的筒
CN104227252A (zh) * 2014-09-10 2014-12-24 北京工业大学 中心负压等离子弧电子束同轴复合焊接装置及方法
US9900972B2 (en) 2015-08-04 2018-02-20 Hypertherm, Inc. Plasma arc cutting systems, consumables and operational methods
JP2018523896A (ja) 2015-08-04 2018-08-23 ハイパーサーム インコーポレイテッド 液冷プラズマアークトーチ用カートリッジ
US10413991B2 (en) 2015-12-29 2019-09-17 Hypertherm, Inc. Supplying pressurized gas to plasma arc torch consumables and related systems and methods
US9833860B1 (en) 2016-07-22 2017-12-05 Lincoln Global, Inc. System and method for plasma arc transfer for plasma cutting
EP3530083B1 (en) 2016-10-21 2023-06-07 Hypertherm, Inc. Plasma power tool
WO2018148495A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-16 Hypertherm, Inc. Swirl ring and contact element for a plasma arc torch cartridge
US11701734B2 (en) 2019-07-25 2023-07-18 The Esab Group, Inc. Apparatus and methods associated with operating a plasma torch
CN114667805A (zh) 2019-11-19 2022-06-24 海别得公司 等离子弧炬的消耗品设计
CZ2019808A3 (cs) * 2019-12-30 2021-07-07 B&Bartoni, spol. s r.o. Sestava plazmového obloukového hořáku s kontaktním startem
US11974384B2 (en) 2020-05-28 2024-04-30 The Esab Group Inc. Consumables for cutting torches
CZ2020513A3 (cs) * 2020-09-15 2021-11-03 Thermacut, K.S. Sestava pro plazmový hořák a způsob provozování sestavy pro plazmový hořák
US11839015B2 (en) * 2021-02-04 2023-12-05 The Esab Group Inc. Consumables for processing torches
FR3132410A1 (fr) * 2022-01-31 2023-08-04 Akryvia Tuyère aval pour une torche de coupage plasma
US20240292512A1 (en) * 2023-02-24 2024-08-29 The Esab Group Inc. Plasma torch head

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490882A1 (en) * 1987-01-30 1992-06-17 Hypertherm, Inc. Arc plasma torch and method using contact starting
US5886315A (en) * 1997-08-01 1999-03-23 Hypertherm, Inc. Blow forward contact start plasma arc torch with distributed nozzle support
US5938949A (en) * 1995-10-30 1999-08-17 Lincoln Global, Inc. Plasma arc torch
US5994663A (en) * 1996-10-08 1999-11-30 Hypertherm, Inc. Plasma arc torch and method using blow forward contact starting system

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3004189A (en) 1959-10-05 1961-10-10 Plasmadyne Corp Combination automatic-starting electrical plasma torch and gas shutoff valve
US3242314A (en) 1962-07-05 1966-03-22 Aerojet General Co Portable brazing and welding device
US3242305A (en) 1963-07-03 1966-03-22 Union Carbide Corp Pressure retract arc torch
US3557337A (en) 1969-02-27 1971-01-19 Air Prod & Chem Welding torch
US3832513A (en) 1973-04-09 1974-08-27 G Klasson Starting and stabilizing apparatus for a gas-tungsten arc welding system
US4049943A (en) 1975-10-06 1977-09-20 K.A.L. Manufacturing Corporation Welding apparatus
US4055741A (en) 1975-12-08 1977-10-25 David Grigorievich Bykhovsky Plasma arc torch
US4678888A (en) 1983-01-21 1987-07-07 Plasma Energy Corporation Power circuit apparatus for starting and operating plasma arc
US4581516A (en) 1983-07-20 1986-04-08 Thermal Dynamics Corporation Plasma torch with a common gas source for the plasma and for the secondary gas flows
FR2556549B1 (fr) 1983-12-07 1986-10-17 Soudure Autogene Francaise Procede d'allumage d'un arc pour torche de soudage ou coupage et torche adaptee a mettre en oeuvre ce procede
FR2562748B1 (fr) 1984-04-04 1989-06-02 Soudure Autogene Francaise Torche de soudage ou coupage a plasma
FR2574614B1 (fr) 1984-12-07 1987-01-30 Soudure Autogene Francaise Procede et dispositif de formation d'un arc plasma
US4558201A (en) 1984-12-10 1985-12-10 Thermal Dynamics Corporation Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode
US4580032A (en) 1984-12-27 1986-04-01 Union Carbide Corporation Plasma torch safety device
FR2578137B1 (fr) 1985-02-22 1987-03-27 Soudure Autogene Francaise Torche de soudage ou de coupage plasma munie d'une cartouche tuyere
GB8508758D0 (en) 1985-04-03 1985-05-09 Goodwin Eng Developments Ltd D Plasma arc apparatus
US4775774A (en) 1985-11-29 1988-10-04 Caneer Jr Clifford Plasma arc welding apparatus
US4692584A (en) 1985-11-29 1987-09-08 Caneer Jr Clifford Gas control system for a plasma arc welding apparatus
IT1204121B (it) 1986-02-27 1989-03-01 Cebora Spa Torcia di saldatura o taglio al plasma con arco non trasferito
US4701590A (en) 1986-04-17 1987-10-20 Thermal Dynamics Corporation Spring loaded electrode exposure interlock device
US4691094A (en) 1986-05-20 1987-09-01 Thermal Dynamics Corporation Plasma-arc torch with sliding gas valve interlock
US4716269A (en) 1986-10-01 1987-12-29 L-Tec Company Plasma arc torch having supplemental electrode cooling mechanisms
US4902871A (en) 1987-01-30 1990-02-20 Hypertherm, Inc. Apparatus and process for cooling a plasma arc electrode
FR2611132B1 (fr) 1987-02-19 1994-06-17 Descartes Universite Rene Bistouri a plasma
US4766286A (en) 1987-07-30 1988-08-23 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Arc length control for plasma welding
US5225658A (en) 1988-03-24 1993-07-06 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Stopping a plasma arc cutter upon completion of cutting
US4865252A (en) 1988-05-11 1989-09-12 The Perkin-Elmer Corporation High velocity powder thermal spray gun and method
US4891489A (en) 1988-11-03 1990-01-02 Allegheny Ludlum Corporation Shield cup protector apparatus for plasma arc torch
IT1225341B (it) 1988-11-15 1990-11-13 Cebora Spa Circuito di protezione per una apparecchiatura di saldatura o taglio al plasma con arco non trasferito o trasferito
US4967055A (en) 1989-03-31 1990-10-30 Tweco Products Plasma torch
US4996407A (en) 1989-04-03 1991-02-26 Hyperpower, Inc. Plasma arc transfer controller
US4896016A (en) 1989-04-24 1990-01-23 Century Mfg. Co. Plasma arc metal cutting apparatus with actuation spring
FR2650470B1 (cs) 1989-07-28 1992-09-04 Soudure Autogene Francaise
US4940877A (en) 1989-09-15 1990-07-10 Century Mfg. Co. Parts in place torch structure
FR2654294B1 (fr) 1989-11-08 1992-02-14 Aerospatiale Torche a plasma a amorcage par court-circuit.
US5017752A (en) * 1990-03-02 1991-05-21 Esab Welding Products, Inc. Plasma arc torch starting process having separated generated flows of non-oxidizing and oxidizing gas
DE4018423A1 (de) 1990-06-08 1991-12-12 Inst Zavaryavane Plasmatron fuer das brennschneiden von metallen
IT1243170B (it) 1990-11-29 1994-05-24 Trafimet Trafilerie Metalliche Torcia per taglio al plasma con innesco per contatto
DE69224183T2 (de) 1991-02-28 1998-06-18 Komatsu Mfg Co Ltd Plasmaschneidebrenner
US5208441A (en) 1991-04-29 1993-05-04 Century Manufacturing Co. Plasma arc ignition system
US5216221A (en) 1992-01-17 1993-06-01 Esab Welding Products, Inc. Plasma arc torch power disabling mechanism
RU2066263C1 (ru) * 1992-12-10 1996-09-10 Научно-производственная и внедренческая фирма "Масс-спектрометрические приборы для экологии" Плазменная горелка
US5416297A (en) 1993-03-30 1995-05-16 Hypertherm, Inc. Plasma arc torch ignition circuit and method
US5728991A (en) 1993-05-07 1998-03-17 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Plasma arc welding apparatus and welding method using the same
US5278388A (en) 1993-06-07 1994-01-11 Huang Huang Nan Plasma welding and cutting gun for discharging plasma gas with constant outlet pressure
US5329089A (en) 1993-07-29 1994-07-12 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Plasma arc welding weld imaging
US5440094A (en) 1994-04-07 1995-08-08 Douglas G. Carroll Plasma arc torch with removable anode ring
US5681489A (en) 1995-12-13 1997-10-28 The Esab Group, Inc. Plasma arc torch including means for disabling power source
US5660745A (en) 1995-12-15 1997-08-26 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for a contact start plasma cutting process
US5726415A (en) 1996-04-16 1998-03-10 The Lincoln Electric Company Gas cooled plasma torch
RU2115523C1 (ru) * 1996-09-09 1998-07-20 Научно-производственное предприятие "Технотрон" Горелка для плазменной резки
US5897795A (en) 1996-10-08 1999-04-27 Hypertherm, Inc. Integral spring consumables for plasma arc torch using blow forward contact starting system
US5893985A (en) 1997-03-14 1999-04-13 The Lincoln Electric Company Plasma arc torch
DE19716236C2 (de) 1997-04-18 2002-03-07 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Plasmabrennervorrichtung
US6084199A (en) 1997-08-01 2000-07-04 Hypertherm, Inc. Plasma arc torch with vented flow nozzle retainer
US5906758A (en) 1997-09-30 1999-05-25 The Esab Group, Inc. Plasma arc torch
US5990443A (en) 1998-03-12 1999-11-23 Thermal Dynamics Corporation Plasma torch pilot arc circuit
US6163009A (en) 1998-10-23 2000-12-19 Innerlogic, Inc. Process for operating a plasma arc torch
US6207923B1 (en) 1998-11-05 2001-03-27 Hypertherm, Inc. Plasma arc torch tip providing a substantially columnar shield flow
US6133543A (en) 1998-11-06 2000-10-17 Hypertherm, Inc. System and method for dual threshold sensing in a plasma ARC torch
US6163008A (en) 1999-12-09 2000-12-19 Thermal Dynamics Corporation Plasma arc torch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490882A1 (en) * 1987-01-30 1992-06-17 Hypertherm, Inc. Arc plasma torch and method using contact starting
US5938949A (en) * 1995-10-30 1999-08-17 Lincoln Global, Inc. Plasma arc torch
US5994663A (en) * 1996-10-08 1999-11-30 Hypertherm, Inc. Plasma arc torch and method using blow forward contact starting system
US5886315A (en) * 1997-08-01 1999-03-23 Hypertherm, Inc. Blow forward contact start plasma arc torch with distributed nozzle support

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200306595B (en) 2004-11-04
CZ20032306A3 (cs) 2004-05-12
RU2003128884A (ru) 2005-03-20
BR0207833A (pt) 2004-06-22
WO2002068144A3 (en) 2003-04-03
MXPA03007666A (es) 2004-03-16
CN1311947C (zh) 2007-04-25
CN1500024A (zh) 2004-05-26
CA2439405A1 (en) 2002-09-06
WO2002068144B1 (en) 2003-10-23
EP1409189A2 (en) 2004-04-21
WO2002068144A2 (en) 2002-09-06
WO2002068144A8 (en) 2004-08-05
US6703581B2 (en) 2004-03-09
RU2279341C2 (ru) 2006-07-10
US20020117483A1 (en) 2002-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ302514B6 (cs) Plazmový horák s kontaktním zážehem a zpusob jeho spouštení
EP1487604B1 (en) Start cartridge ; plasma arc torch with such cartridge and method of initiating a pilot arc torch by using such cartridge
US6936786B2 (en) Dual mode plasma arc torch
US7202440B2 (en) Dual mode plasma arc torch
US5216221A (en) Plasma arc torch power disabling mechanism
EP2011375B1 (en) High visibility plasma arc torch
CA2482911C (en) Plasma arc torch electrode
CA2826791C (en) Plasma cutting tip with advanced cooling passageways
JPH0313000B2 (cs)
US9370088B2 (en) Method and apparatus for recycling shield gas in a plasma arc torch
AU2002240553A1 (en) Contact start plasma torch

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Effective date: 20220226