DE4030541A1 - Brenner zur beschichtung von grundwerkstoffen mit pulverfoermigen zusatzwerkstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner zur Beschichtung von Grundwerkstoffen mit pulverförmigen Zusatzwerkstof­ fen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekanntes Verfahren zur Beschichtung von metal­ lischen Grundwerkstoffen mit einem pulverförmigen Zu­ satzwerkstoff ist das Plasma-Pulverauftragschweißen. Beim Plasma-Pulverauftragschweißen wird der pulver­ förmige Zusatzwerkstoff in einem Fördergasstrom einem Plasmastrahl zugeführt, durch den das zu beschichtende Material aufgeschmolzen wird. Ein bekannter Brenner zum Pulverauftragschweißen (DE 34 38 439 A) weist eine negativ gepolte stabförmige Elektrode auf, die von einer im wesentlichen zylindrischen Einschnürdüse kon­ zentrisch umgeben wird. Das Plasmagas strömt durch den kreisringförmigen Spalt zwischen Elektrode und Ein­ schnürdüse. Unterhalb der Einschnürdüsenöffnung ist eine Fördergasdüse angeordnet, aus der das Fördergas mit dem pulverförmigen Werkstoff austritt. Der Förder­ gasdüsenkanal, durch den das Pulver-Gasgemisch strömt, ist ein kreisringförmiger Spalt mit überall gleichem Querschnitt. Das Pulver wird durch den Fördergasdüsen­ kanal in die Plasmasäule befördert, die sich von der negativ gepolten Elektrodenspitze zu dem positiv ge­ polten Werkstück erstreckt. In der Plasmasäule wird der pulverförmige Zusatzwerkstoff aufgeschmolzen. Das Pulver wird in der Plasmasäule mitgerissen und auf den ebenfalls von dem Plasmastrahl aufgeschmolzenen Grund­ werkstoff aufgetragen.

Zur Vermeidung einer Tropfenbildung des Zusatzwerk­ stoffs im Fördergasdüsenkanal werden die bekannten Brenner mit einem verhältnismäßig kleinen Einkopplungs­ winkel, d. h. der Winkel, in dem der Fördergasstrom auf die Plasmasäule trifft, ausgelegt. Ist der Einkopp­ lungswinkel nämlich zu groß, wird der Pulver-Gas-Strom an seiner Eintrittsstelle in den Plasmastrahl turbu­ lent, was zu einem niedrigen Wirkungsgrad und einem möglichen Verstopfen des Fördergasdüsenkanals führt. Ein deshalb angestrebter relativ kleiner Einkopplungs­ winkel hat jedoch zur Folge, daß das von dem Fördergas­ strom transportierte Pulver nicht unmittelbar unterhalb des Einschnürdüsenkörpers in die Plasmasäule gelangt. Aufgrund der dadurch bedingten kurzen Verweilzeit des Pulvers in der Hochtemperaturzone der Plasmasäule, kann das Pulver verhältnismäßig wenig thermische Energie aufnehmen, so daß sich der Brennerwirkungsgrad ver­ schlechtert.

Desweiteren besteht bei den bekannten Brennern die Ge­ fahr einer thermischen Überbeanspruchung der Innenkon­ tur der Fördergasdüse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem eine Tropfenbildung des Zu­ satzwerkstoffs und eine thermische Überbeanspruchung der Fördergasdüse vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Brenner zur Beschichtung von Grundwerkstoffen mit pulverförmigen Zusatzwerkstoffen weist der Fördergasdüsenkanal eine Einschnürung auf. In dem Abschnitt, der die Einschnürung aufweist, verengt sich der durchströmte Querschnitt des ringförmigen För­ dergas-Düsenkanals stetig bis zu einem Mündungsstück mit sich stetig erweiterndem Querschnitt. Die Förder­ gasgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der Pulver­ partikel nimmt dadurch bis zum Einmünden in den Plas­ mastrahl zu. Aufgrund der hohen Fördergasgeschwindig­ keit wird die Verweilzeit des Pulvers im Fördergas­ düsenkanal reduziert, so daß ein Schmelzen des Pulvers im Fördergasdüsenkanal und eine damit verbundene Tropfenbildung des Zusatzwerkstoffs weitgehend ausge­ schlossen ist. Da nicht die Gefahr einer Tropfenbildung besteht, kann ein verhältnismäßig großer Einkopplungs­ winkel zwischen dem Fördergasdüsenkanal und der Bren­ nerachse gewählt werden.

Durch das mit hoher Geschwindigkeit zuströmende Förder­ gas wird das Mündungsstück der Fördergasdüse gekühlt und die thermische Belastung der Düse infolge eines Rückströmens heißen Plasmagases verringert.

Der Einkopplungswinkel, in dem der Fördergas- und Pulverpartikelstrom in die Plasmasäule trifft, ist vor­ zugsweise etwa 45°. Der relativ flache Einkopplungs­ winkel bewirkt eine Einkopplung der Pulverpartikel un­ mittelbar unterhalb der Einschnürdüse in dem Plasma­ strahl, so daß sich die Verweilzeit der Pulverpartikel in der Plasmasäule erhöht. Die Überlagerung des schnellströmenden Fördergases mit dem aus der Ein­ schnürdüse austretenden Plasmagasstrom in der Licht­ punktzone führt zu einer wirbelförmigen Einkopplung der Pulverpartikel in die Plasmasäule.

Der Einschnürdüsenkörper wird vorteilhafterweise als Anode geschaltet werden, so daß neben dem Hauptlicht­ bogen zwischen Elektrodenspitze und Werkstück sich ein zweiter innerer Lichtbogen zwischen der kathodisch ge­ polten Elektrodenspitze und der anodisch gepolten Ein­ schnürdüse ausbildet. Da die Einschnürdüse zweckmäßiger­ weise einen mit Kühlmittel durchströmten Ringraum auf­ weist, ist eine ausreichende Kühlung der Einschnürdüse gewährleistet. Aufgrund der effizienten Kühlung kann die Leistung des inneren Lichtbogens erhöht werden. Die Erhöhung der Lichtbogenleistung bewirkt die Ausbildung eines kreisringförmigen Lichtbogens zwischen der stab­ förmigen Elektrode und der Spitze der die Elektrode konzentrisch umgebenden Einschnürdüse. Eine örtliche Überhitzung der Einschnürdüse infolge der Ausbildung eines einseitigen Lichtbogens sowie eine einseitige Pulververschmelzung ist bei einer genügend hohen Licht­ bogenleistung ausgeschlossen. Ferner wird durch die Kühlung eine Tropfenbildung des pulverförmigen Zusatz­ werkstoffs zusätzlich erschwert.

Bei einer Erhöhung der Leistung des inneren Lichtbogens kann der Brenner auch als Plasmaspritzbrenner betrieben werden. Dabei fließt kein Strom zwischen Elektrode und Werkstück, wobei der Plasmagasvolumenstrom um ein Viel­ faches gesteigert wird.

Je nach Leistung des inneren Lichtbogens und des Haupt­ lichtbogens kann der Brenner ausschließlich als Plasma­ spritzbrenner, als Brenner zum Plasma-Pulverauftrag­ schweißen und als Brenner zum Plasmastrahl-Plasmalicht­ bogen-Pulverauftragschweißen Verwendung finden.

Um den Ringraum in der Einschnürdüse und/oder der För­ dergasdüse fertigungstechnisch einfach herstellen zu können, bestehen beide Düsen aus einer zweiteiligen Konstruktion. Einschnürdüse und/oder Fördergasdüse weisen mindestens einen die stabförmige Elektrode kon­ zentrisch umgebenden inneren Formkörper und mindestens einen äußeren Formkörper auf. Der äußere Formkörper um­ schließt den inneren Formkörper unter Ausbildung des mit Kühlmittel durchströmten Ringraums. Die zweiteilige Konstruktion ermöglicht den Ringraum bis an das vordere Ende der Einschnürdüse und/oder der Fördergasdüse aus­ zubilden und verhältnismäßige geringe Wandstärken vor­ zusehen, so daß eine für die Erhöhung der Leistung des inneren Lichtbogens notwendige effiziente Kühlung er­ zielt wird.

Vorteilhafterweise ist ein den Ringraum der Einschnür­ düse und/oder der Fördergasdüse mit Kühlmittelanschlüs­ sen verbindendes Kühleinlaßrohr und ein Kühlauslaßrohr vorgesehen. Das Kühlwasser strömt durch das Einlaßrohr direkt in die thermisch am stärksten beanspruchte Ein­ schnürdüse und/oder Fördergasdüse und bildet erst hier eine kreisringkanalförmige Strömung aus. Daraus ergibt sich eine Kühlung, welche die Standzeit der Einschnür­ und/oder Fördergasdüse vergrößert.

Vorzugsweise beträgt der Gesamt-Kegelwinkel der Wolframelektrodenspitze etwa 45°. Mit einem Winkel von 45° wird ein flaches Einbrandprofil am Werkstück er­ zielt.

Als Sicherung gegen Querzünden des inneren Lichtbogens zwischen Elektrode und Einschnürdüsenkörper ist ein Keramikrohr mit einer hohen thermischen Belastbarkeit vorgesehen, welches die stabförmige Elektrode umgibt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Brenner zur Beschichtung von Grundwerk­ stoffen mit pulverförmigen Zusatzwerkstoffen in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 den Brenner von Fig. 1 während des Betriebs, wobei der Hauptlichtbogen zwischen Wolfram­ elektrodenspitze und Werkstück und der innere Lichtbogen zwischen Wolframelektrodenspitze und Einschnürdüse dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt den Brenner zum Beschichten von Grundwerk­ stoffen mit einem pulverförmigen Zusatzwerkstoff in teilweise geschnittener Darstellung. Der modular aufge­ baute Brenner weist einen rotationssymmetrischen Bren­ nergrundkörper 1 aus einer thermisch stark belastbaren, hochspannungsdurchschlagfesten Keramik auf. Der Bren­ nergrundkörper 1 nimmt paßgenau den metallischen Kathodenstock 3 mit einer Wolframelektrode 5, den Ein­ schnürdüsenkörper 7 und den Fördergasdüsenkörper 9 auf, mit denen er kraftschlüssig und gegeneinander elek­ trisch isoliert verbunden ist.

Die Wolframelektrode 5 ist auf der Brennerachse 11 an­ geordnet. Sie ist eine nicht abschmelzende Wolframelek­ trode mit einem Durchmesser von 6 mm, wobei der Gesamt- Kegelwinkel a der kegelförmigen Elektrodenspitze 13 45° beträgt. Das obere Ende der Wolframelektrode 5 ist in einem Elektrodenhalter 15 eingespannt. Der Elektroden­ halter 15 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 17 des Kathodenstocks 3 eingepaßt und wird mit einer Überwurf­ mutter 19 kraftschlüssig auf einen Zentrierring 23 ge­ drückt, so daß eine exakte Zentrierung der Wolframelek­ trode auf der Brennerachse 11 gewährleistet ist.

Der Kathodenstock aus hochlegiertem, nicht rostendem Metall weist einen kreisringförmigen Kühlkanal 25 auf, der über Kühlrohre 27 mit zwei hochdruckfesten Kühl­ mittelanschlüssen 29, 29′ in Verbindung steht. Der die Wolframelektrode 5 umfassende wassergekühlte Kathoden­ stock 3 bewirkt eine indirekte Kühlung der Elektrode 5. Die Kühlmittelanschlüsse 29, 29′ dienen ferner als An­ schlußkontakte für die elektrische Verbindung des gegen den Brennergrundkörper 1 isolierten Kathodenstocks 3 mit dem negativen Pol einer Stromquelle.

Der Einschnürdüsenkörper 7 weist eine abnehmbare, die Wolframelektrode konzentrisch umgebende Einschnürdüse 33 mit sich in Strömungsrichtung des Plasmagases ver­ jüngendem Querschnitt auf. Das Plasmagas wird über einen Anschluß 35 an der Oberseite des Elektrodenhal­ ters 15 eingeleitet und über ein in der geschnittenen Darstellung von Fig. 1 nicht sichtbares Kanalsystem in den von der Wolframelektrode 5 und der Innenwandung der Einschnürdüse 33 begrenzten Ringspalt geleitet. Der Ringspalt bildet den Einschnürdüsenkanal 37, aus dem das Plasmagas durch die Einschnürdüsenöffnung 38 in die Lichtbogenzone 40 strömt. Sofern der Brenner mit einem anodisch gepolten Einschnürdüsenkörper 7 betrieben wird, besteht die Gefahr, daß zwischen der Wolframelek­ trodenspitze 13 und der Einschnürdüse 33 Querzündungen des inneren Lichtbogens auftreten. Zur Vermeidung der­ artiger Querzündungen ist ein dickwandiges Keramikröhr­ chen 39 mit hoher thermischer Belastbarkeit vorgesehen, das die Wolframelektrode 5 unter Freihaltung des Ein­ schnürdüsenkanals 37 umgibt.

Der Durchmesser der Einschnürdüsenöffnung 38 beträgt 4,5 mm, so daß eine verhältnismäßig kleine Einbrand­ tiefe der Plasmasäule bei einem hohen Gerätewirkungs­ grad erzielt wird. Kleinere Düsenöffnungsdurchmesser führen zu einer Vergrößerung der axialen Lichtbogen­ kraft und zu einer Zunahme der Einbrandtiefe. Der Ver­ jüngungswinkel b zwischen dem sich verjüngenden Düsen­ teil und der Brennerachse 11 beträgt etwa 120°.

Die Einschnürdüse 33 ist als zweiteilige Hartlötkon­ struktion ausgeführt. Sie besteht aus einem rohrförmi­ gen inneren Formkörper 41 aus Kupfer. Der innere Form­ körper 41 wird von einem äußeren rohrförmigen Formkör­ per 43 aus Messing konzentrisch umgeben, wobei zwischen den beiden miteinander verlöteten Formkörpern 41, 43 ein Ringraum 45 ausgebildet ist. Der Ringraum weist eine Kühlmitteleinlaß- und eine Kühlmittelauslaßöffnung 47 auf, die mit einem Kühleinlaß- bzw. Kühlauslaßrohr 49, 49′ in Verbindung stehen. Die Kühlmittelrohre 49, 49′ sind aus dem Brennergrundkörper 1 herausgeführt. Die hochdruckfesten Kühlmittelanschlüsse 51, 51′ dienen gleichsam zur elektrischen Verbindung des Einschnür­ düsenkörpers 7 mit dem positiven Pol der Stromquelle, sofern die Einschnürdüse anodisch geschaltet sein soll. Die abnehmbare Einschnürdüse 33 ist in dem Einschnür­ düsenkörper über eine Übergangspassung 53 zentriert.

Das Kühleinlaß- und das Kühlauslaßrohr haben einen kreisförmigen Querschnitt. Oberhalb des sich verjüngen­ den Teils der Einschnürdüse 33 ist ein Zwischenring 54 (Fig. 2) eingesetzt, der zwei sich gegenüberliegende, kreisförmige Ausnehmung 55 aufweist, die als Verlänge­ rung der Kühlkanäle der Kühlmittelrohre 49, 49′ dienen. Das Kühlmittel wird direkt in den unteren am stärksten thermisch beanspruchten Teil der Einschnürdüse 33 ge­ führt und bildet erst hier eine kreisringkanalförmige Strömung aus.

Der Fördergasdüsenkörper 9 aus hochlegiertem, nicht rostendem Stahlwerkstoff ist mit Isolierscheiben 57 gegenüber dem Einschnürdüsenkörper 7 elektrisch iso­ liert in dem Brennergrundkörper 1 eingepaßt. Der För­ dergasdüsenkörper 9 weist eine sich verjüngende die Einschnürdüse 33 konzentrisch umgebende Fördergasdüse 59 mit einem Düsenöffnungsdurchmesser von 6,5 mm auf. Der Fördergasdüsenkanal 61 für die Zuführung des die Pulverpartikel transportierenden Fördergasstroms wird durch den Ringspalt zwischen der Außenwandung des Ein­ schnürdüse 33 und der Innenwandung des Fördergasdüse 59 gebildet. Der Fördergasdüsenkanal 61 weist ein Mittel­ stück 63 mit sich in Strömungsrichtung verjüngendem Querschnitt und im Mündungsbereich der Fördergasdüse 59 ein Mündungsstück 65 mit sich stark vergrößerndem Quer­ schnitt auf. Die Einschnürung bewirkt eine Vergrößerung der Fördergas- bzw. Pulverpartikelgeschwindigkeit im Mündungsbereich des Fördergasdüsenkanals 61. Dadurch wird die Gefahr einer Tropfenbildung des Pulvers im Düsenkanal auch bei einem relativ großen Einkopplungs­ winkel des Fördergasstroms vermieden. Durch das mit hoher Geschwindigkeit einströmende Gas wird die Stirn­ seite der Einschnürdüse 59 ferner ausreichend gekühlt und eine thermische Überlastung infolge eines Rück­ strömens heißen Plasmagases aus der Lichtbogenzone 40 vermieden.

Der Einkopplungswinkel c zwischen der Verlängerung der Innenwandung der Fördergasdüse 59 und der Brennerachse 11 beträgt 45°, so daß der Pulverpartikelstrom den Lichtbogen zwischen der Wolframelektrodenspitze 13 und dem Werkstück unmittelbar unterhalb der Einschnürdüsen­ öffnung 38 im Zentrum der Plasmasäule trifft.

Die Fördergasdüse 59 ist ähnlich wie die Einschnürdüse 33 aus einer zweiteiligen Hartlötkonstruktion gefer­ tigt. Sie besteht wie die Einschnürdüse 33 aus einem inneren rohrförmigen Formkörper 67, der von einem äuße­ ren Formkörper 69 unter Ausbildung eines Ringraums 71 umgeben wird.

Die abnehmbare Fördergasdüse 59 ist über eine Über­ gangspassung 73 in dem Fördergasdüsenkörper 9 zen­ triert, wobei die Anlageflächen mit Dichtringen 75 ab­ gedichtet sind. Der Kühlkanal 77 für die Zuführung des Kühlmittels in den Ringraum 71 der Fördergasdüse 59 ist mit einem in den Kühlkanal eingesetzten Zwischenring 78 mit zwei gegenüberliegenden ringförmigen Ausnehmungen 80 verlängert, so daß sich eine kreisringkanalförmige Kühlmittelströmung nur in dem sich verjüngenden Teil­ stück der Düse ausbildet.

Die Fördergasdüse 59 wird noch von einer rohrförmigen Schutzgasdüse 79 umschlossen, wobei das Schutzgas den Zwischenraum zwischen der Außenwand der Fördergasdüse 59 und der Innenwandung der Schutzgasdüse 79 durch­ strömt.

Die Pulververteilvorrichtung 81 für die Zuführung des auf den Grundwerkstoff aufzutragenden pulverförmigen Zusatzwerkstoffs besteht aus einer ringkanalförmigen Verwirbelungskammer 83 oberhalb der Einlaßöffnung des Fördergasdüsenkanals 61, die durch die Außenwandung des Fördergasdüsenkörpers 9 und einen Pulververteilungsring 84 begrenzt wird. Das Pulver wird der ringkanalförmigem Verwirbelungskammer 83 zugeführt, wobei sich das Pulver in der Kammer gleichförmig verteilt. Um den Umfang der Kammer 83 sind in gleichmäßigen Abständen verteilt mehrere axiale Nuten 85 vorgesehen, durch die das Pulver dann punktuell verteilt dem Fördergasdüsenkanal 61 zugeführt wird.

Der beschriebene Brenner zur Beschichtung von Grund­ werkstoffen mit pulverförmigen Zusatzwerkstoffen ar­ beitet wie folgt. Das Fördergas und der pulverförmige Zusatzwerkstoff 86 werden dem Brenner über ein in den Figuren nicht dargestelltes Leitungssystem zugeführt. Das in dem Fördergasstrom transportierte Pulver strömt durch den Fördergasdüsenkanal 61 in die Lichtbogenzone 40, während das entlang der Wolframelektrode 5 strö­ mende Plasmagas durch die Einschnürdüsenöffnung 38 in die Lichtbogenzone 40 gelangt.

Beim Plasma-Pulverauftragschweißen wird das Pulver 86 durch die sich zwischen der kathodisch geschalteten Wolframelektrodenspitze 13 und dem positiv gepolten Werkstück 87 ausbildende Plasmasäule 89 aufgeschmolzen, so daß sich der pulverförmige Zusatzwerkstoff mit dem ebenfalls von der Plasmasäule 89 aufgeschmolzenen Werk­ stück 87 verbindet. Die Plasmasäule 89 ist in Fig. 3 in durchgezogenen Linien dargestellt. Die Einschnürdüse 33 kann bei diesem Schweißverfahren als Zündelektrode dienen.

Der Brenner kann aber auch als Plasmaspritzbrenner be­ trieben werden. Hierzu wird der Einschnürdüsenkörper 7 positiv gepolt, so daß sich ein kreisringförmiger in­ nerer Lichtbogen zwischen Wolframelektrodenspitze 13 und der Spitze der Einschnürdüse 33 ausbildet. Die Pulverpartikel nehmen in dem entstehenden Plasmastrahl 91 eine hohe kinetische Energie auf und werden auf dem Grundwerkstoff aufgetragen, ohne daß ein Stoffschluß zwischen Zusatz- und Grundwerkstoff stattfindet. Der Plasmastrahl 91 ist in Fig. 3 in gestrichelten Linien dargestellt.

Der erfindungsgemäße Brenner erlaubt aber auch einen kombinierten Betrieb. Die Einschnürdüse 33 und das Werkstück 87 werden hierzu positiv gepolt und die Leistung des inneren Lichtbogens erhöht. Der Plasma­ strahl 91 des inneren Lichtbogens überlagert sich mit der Plasmasäule 89 zwischen Wolframelektrodenspitze und Werkstück (Fig. 3). Da zur Aufschmelzung des Pulvers sowohl der Plasmastrahl 91 als auch die Lichtbogensäule 89 beitragen, wird ein hoher Brennerwirkungsgrad er­ zielt. Durch geeignete Einstellung der Leistungen des inneren Lichtbogens und des Hauptlichtbogens kann bei diesem Schweißverfahren eine geringe Einbrandtiefe er­ reicht werden.

Claims (11)

1. Brenner zur Beschichtung von Grundwerkstoffen mit pulverförmigen Zusatzwerkstoffen, mit
einer mit dem einen Pol einer Stromquelle verbun­ denen stabförmigen Elektrode (5),
einem Einschnürdüsenkörper (7), der eine sich ver­ jüngende die Elektrode (5) konzentrisch umgebende Einschnürdüse (33) mit einem Einschnürdüsenkanal (37) für die Zuführung des Plasmagases aufweist, wobei der Einschnürdüsenkanal (37) der von der stabförmigen Elektrode (5) und der Einschnürdüse (33) begrenzte Ringspalt ist,
einem Fördergasdüsenkörper (9), der eine sich ver­ jüngende den Einschnürdüsenkörper (7) konzentrisch umgebende Fördergasdüse (59) mit einem Fördergas­ düsenkanal (61) für die Zuführung des Fördergases aufweist, wobei der Fördergasdüsenkanal (61) der von der Einschnürdüse (33) und der Fördergasdüse (59) begrenzte Ringspalt ist und
einer Pulververteilvorrichtung (81), die den pulverförmigen Zusatzwerkstoff der Fördergasdüse zuführt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergasdüsenkanal (61) einen Abschnitt (63) mit sich in Strömungsrichtung verringerndem Querschnitt und ein Mündungsstück (65) mit sich vergrößerndem Querschnitt aufweist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkopplungswinkel (c) zwischen dem För­ dergasdüsenkanal (61) und der Brennerachse (11) etwa 45° beträgt.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die stabförmige Elektrode (5) mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden ist und daß der Einschnürdüsenkörper (7) als Anode mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden ist.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürdüse (33) und/ oder die Fördergasdüse (59) einen mit Kühlmittel durchströmten Ringraum (45, 71) mit einer Kühl­ mitteleinlaßöffnung und einer Kühlmittelauslaß­ öffnung aufweist.

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (45, 71) nur in dem sich verjün­ genden Teilstück der Einschnürdüse (33) und/oder der Fördergasdüse (59) ausgebildet ist.

6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürdüse (33) und/ oder die Fördergasdüse (59) aus mindestens einem die stabförmige Elektrode (5) konzentrisch um­ gebenden inneren Formkörper (41, 67) und mindestens einem äußeren Formkörper (43, 69) besteht, der den inneren Formkörper unter Ausbildung des mit Kühl­ mittel durchströmten Ringraums (45, 71) konzen­ trisch umgibt.

7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Formkörper (41) der Einschnürdüse (33) aus Kupfer und der äußere Formkörper (43) aus Messing besteht.

8. Brenner nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Ringraum (45, 71) der Einschnürdüse (33) und/oder der Fördergasdüse (59) verbindendes Kühleinlaßrohr (49) und ein Kühlaus­ laßrohr (49′) vorgesehen sind.

9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verjüngungswinkel (b) der Einschnürdüse (33) etwa 120° beträgt.

10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmige Elektrode eine Wolframelektrode (5) ist, die eine kegelförmige Elektrodenspitze (13) mit einem Gesamt-Kegelwinkel (a) von etwa 45° aufweist.

11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der stabförmigen Elektrode (5) und der Einschnürdüse (33) begrenz­ ten Ringspalt (37) ein die Elektrode (5) umgeben­ des Keramikrohr (39) vorgesehen ist.