ES2239051T3 - Soplete de arco de plasma, catodo y electrodo para soplete de arco de plasma. - Google Patents

Abstract

Un soplete de plasma que comprende: un cátodo (33) y un electrodo (37) que tienen extremos de conexión (55, 105) que están configurados para una conexión telescópica coaxial entre sí sobre un eje longitudinal central (X) del soplete; y retenes (43, 45) intercambiables sobre los extremos de conexión del cátodo (33) y del electrodo (37); caracterizado porque al menos uno de los extremos conectados (55, 105) está diseñado de tal forma que el retén (43, 45) correspondiente de los extremos de conexión (55, 105) es móvil en una dirección generalmente radial con relación al eje longitudinal central (X) del soplete entre un estado no desviado y un estado desviado, dicho al menos un retén (43) es móvil elásticamente desde dicho estado no desviado hasta dicho estado desviado, cuando dicho cátodo (33) y dicho electrodo (37) están insertados telescópicamente uno dentro del otro y es móvil desde dicho estado desviado de retorno hacia dicho estado no desviado cuando el cátodo (33) y el electrodo (37) están insertados, además, telescópicamente uno dentro del otro hasta un punto en el que los retenes (43, 45) sobre el cátodo (33) y el electrodo (37) están alineados, en general, axialmente, por lo que el al menos un retén (43) se puede acoplar con el otro retén (45) para interconectar el cátodo (33) y el electrodo (37) y para inhibir el movimiento axial del electrodo (37) fuera del cátodo (33).

Description

Soplete de arco de plasma, cátodo y electrodo para soplete de arco de plasma.

La presente invención se refiere, en general, a un soplete de arco de plasma y, en particular, a diseños de conexión para interconectar un electrodo en un soplete de arco de plasma en conexión eléctrica con el cátodo del soplete.

Por lo tanto, la presente invención define un soplete de plasma, un cátodo de soplete de plasma y un electrodo de soplete de plasma, respectivamente, de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1, 9 y 12 (ver, por ejemplo, el documento US-A-4 914 271).

Los sopletes de plasma, conocidos también como sopletes de arco eléctrico, se utilizan comúnmente para cortar y soldar piezas de trabajo de metal dirigiendo un plasma que consta de partículas de gas ionizadas hacia la pieza de trabajo. En un soplete de plasma típico, se suministra un gas a ionizar hacia un extremo inferior del soplete y fluye más allá de un electrodo antes de salir a través de un orificio en la punta del soplete. El electrodo, que es una parte consumible, tiene un potencial relativamente reducido y funciona como un cátodo. La punta del soplete (tobera) rodea el electrodo en el extremo inferior del soplete en relación espaciada con el electrodo y constituye un ánodo de potencial relativamente positivo. Cuando se aplica una tensión suficientemente alta al electrodo, se provoca que un arco salte el intersticio entre el electrodo y la punta del soplete, calentado de esta manera el gas y provocando que se ionice. El gas ionizado en el intersticio es soplado fuera del soplete y aparece como un arco que se extiende en el exterior de la punta. A medida que la cabeza o el extremo inferior de la antorcha se mueve hasta una posición próxima a la pieza de trabajo, el arco salta o se transfiere desde la punta del soplete hasta la pieza de trabajo debido a que la impedancia de la pieza de trabajo con respecto a tierra es menor que la impedancia de la punta de la antorcha con respecto a tierra. Durante esta operación de "arco transferido", la pieza de trabajo propiamente dicha sirve como el ánodo.

En un soplete de plasma convencional, un electrodo que tiene roscas externas se acopla con un taladro roscado internamente en un cuerpo de cátodo para asegurar el electrodo a la cabeza del soplete. No obstante, es costoso fabricar un electrodo y un cátodo roscados. Además, con frecuencia requiere mucho tiempo realizar una operación de roscado sobre objetos consumibles, tales como electrodos, particularmente debido a que debe utilizarse una herramienta separada, tal como una llave, para instalar el electrodo en el cátodo y para retirarlo del mismo. En otro diseño de soplete, el electrodo es retenido en contacto eléctrico con el cátodo utilizando una tobera y una copa de protección. Cuando la copa de protección está apretada sobre el cuerpo del soplete, el electrodo y la tobera son aseguradas en posición fija sobre el soplete, con el electrodo retenido en contacto eléctrico con el cátodo. El montaje de este tipo de soplete, tal como cuando el electrodo consumible o la tobera tienen que ser sustituidos, es con frecuencia laborioso, debido a que si el soplete no está colocado verticalmente durante el montaje, el electrodo simplemente se caerá fuera o se puede desprender fácilmente desde el soplete. Esto es particularmente problemático cuando el operador del soplete realiza el montaje en un lugar, tal como una escalera o andamio, desde donde la recuperación de un electrodo caído es un inconveniente y puede dar lugar a la pérdida del electrodo.

El documento EP 0896850 describe un soplete de plasma, que tiene un cátodo y un electrodo con extremos de conexión configurados para conexión telescópica axial entre sí sobre un eje central del soplete, estando previstos medios de bola que provocan el bloqueo del cátodo y del electrodo juntos cuando se conectan telescópicamente totalmente juntos.

Por lo tanto, existe una necesidad de un soplete de plasma que tiene un diseño sin rosca para conectar eléctricamente un electrodo a un cátodo en el soplete para inhibir el movimiento axial de un electrodo hacia fuera desde el soplete durante el montaje del soplete.

Entre los varios objetos y características de la presente invención está la provisión de un soplete de plasma que tiene un diseño sin roscas para conectar eléctricamente un electrodo a un cátodo del soplete; la provisión de un soplete de este tipo, en el que el electrodo está interconectado con el soplete para inhibir el movimiento axial del electrodo hacia fuera desde el soplete durante el montaje o desmontaje del soplete; la provisión de un soplete de este tipo, en el que el electrodo se puede sustituir fácilmente; la provisión de un soplete de este tipo que incluye un cátodo y un electrodo consumible de configuración única; la provisión de un soplete de este tipo, en el que el electrodo y el cátodo se pueden conectar y desconectar fácilmente para facilitar el uso; y la provisión de un soporte en el que no se requieren herramientas para interconectar el electrodo al soplete.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un cátodo de soplete de plasma para un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 9.

De acuerdo todavía con otro aspecto de la presente invención se proporciona un electrodo de soplete de plasma para un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 12.

En general, un cátodo de soplete de plasma de la presente invención tiene un extremo de conexión adaptado para la conexión eléctrica con un electrodo en el soplete y un retén que se extiende radialmente desde el extremo de conexión para la interconexión del electrodo y el cátodo en el soplete. El retén es móvil en una dirección generalmente radial con relación a un eje longitudinal central del cátodo entre un estado no desviado y un estado desviado para permitir el movimiento telescópico relativo del cátodo y del electrodo para interconectar el cátodo y el electrodo. El retén impide el movimiento axial del electrodo fuera del soplete después de la interconexión del cátodo y del electrodo.

Un electrodo de soplete de plasma de la presente invención tiene generalmente un extremo de conexión adaptado para la interconexión con el soplete de plasma. El extremo de conexión es móvil elásticamente con relación a un eje longitudinal central del electrodo entre un estado normal, no desviado y un estado desviado, en el que el diámetro del extremo de conexión del electrodo se cambia substancialmente desde su estado normal desviado. El movimiento radial permite la inserción y la interconexión con el soplete.

En otra forma de realización, un electrodo de soplete de plasma tiene generalmente un extremo de conexión y un retén sobre el extremo de conexión que se extiende, en general, radialmente desde allí para la interconexión con un cátodo del soplete de plasma para inhibir el movimiento axial del electrodo fuera del soplete.

Otros objetos y características parcialmente serán evidentes y parcialmente se describirán a continuación.

Para que se entienda bien la invención, se describirán a continuación algunas formas de realización de la misma, dadas a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 es una sección vertical de un soplete de plasma de la presente invención con un electrodo mostrado completo.

La figura 2 es una sección vertical despiezada ordenada de la cabeza de soplete de plasma de la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva despiezada ordenada de la cabeza del soplete de plasma de la figura 1.

La figura 4 es una sección tomada en el plano de la línea 4-4 de la figura 1.

La figura 5 es una sección vertical expandida de una porción de la cabeza del soplete de la figura 1, que muestra extremos de conexión respectivos de electrodo y un cátodo.

La figura 6 es una sección vertical de una cabeza de soplete de plasma de una segunda forma de realización de la presente invención.

La figura 7 es una sección vertical despiezada de la cabeza de soplete de plasma de la figura 6.

La figura 8 es una vista en perspectiva despiezada ordenada de la cabeza de soplete de plasma de la figura 6; y

La figura 9 es una sección vertical expandida de una porción de la cabeza de soplete de la figura 6, que muestra extremos de conexión respectivos del electrodo y un cátodo.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes a través de varias vistas de los dibujos.

Con referencia a los varios dibujos y, en particular, a la figura 1, una cabeza de soplete de un soplete de plasma de la presente invención se indica, en general, con 31. La cabeza de soplete 31 incluye un cátodo, indicado generalmente con 33, asegurado en un cuerpo de soplete 35 del soplete en un extremo superior de la cabeza de soplete, y un electrodo, indicado generalmente con 37, conectado eléctricamente al cátodo. Un aislador central 39 construido de un material adecuado de aislamiento eléctrico, tal como un material de poliamida o poliimida, rodea una porción substancial tanto del cátodo 33 como también del electrodo 37 parta aislar eléctricamente el cátodo y el electrodo con respecto a un ánodo generalmente tubular que rodea una porción del aislador.

De acuerdo con la presente invención, el cátodo 33 y el electrodo 37 están configurados para una conexión telescópica coaxial entre sí sobre un eje longitudinal central X del soplete. Para establecer esta conexión, el cátodo 33 y el electrodo 37 están formados con retenes opuestos designados generalmente con 43 y 45, respectivamente. Como se describirá a continuación, estos retenes 43, 45 se pueden interconectar entre sí cuando el electrodo 37 está conectado al cátodo 33 para inhibir el movimiento axial de la serie de electrodos desde el cátodo.

El cátodo 33, de construcción de acuerdo con la presente invención, es generalmente tubular y comprende una cabeza 51, un cuerpo 53 y un extremo de conexión inferior 55 adaptado para interconexión coaxial con el electrodo 37 alrededor del eje longitudinal X del soplete. Un taladro central 57 se extiende longitudinalmente a través de substancialmente la longitud del cátodo 33 para dirigir un gas de trabajo a través del cátodo. Un orificio 59 en la cabeza del cátodo 51 está en comunicación de fluido con una fuente de gas de trabajo (no se muestra) para recibir gas de trabajo en la cabeza del soplete 31. La parte inferior del cátodo 33 está abierta a los gases de escape que proceden del cátodo. El cátodo 33 de la forma de realización ilustrada está construida de latón, donde la cabeza 51, el cuerpo 53 y el extremo de conexión inferior 55 del cátodo son con preferencia de una construcción unitaria. No obstante, se entiende que la cabeza 51 se puede formar separada del cuerpo 53 y posteriormente se fija o se monta de otra manera sobre el cuerpo del cátodo sin separarse del alcance de esta inven-
ción.

Con referencia a las figuras 1 y 3, el extremo de conexión 55 del cátodo 33 comprende un conjunto de lengüetas 61, que se extienden longitudinalmente, que están definidas por ranuras verticales 63 en el cátodo que se extienden hacia arriba desde la parte inferior del cátodo. Las lengüetas 61 tienen extremos superiores 65 conectados integralmente al cuerpo 53 del cátodo 33 y extremos inferiores libres 67, que están desviados radialmente hacia fuera, de manera que cada lengüeta tiene un saliente radial superior 69 y un saliente radial inferior 71. Las lengüetas 61 son suficientemente elásticas para permitir un movimiento generalmente radial de las lengüetas entre un estado normal no desviado (figuras 2 y 5) y un estado desviado (figura 1), en el que las lengüetas son desviadas hacia fuera una con respecto a la otra y desde el eje longitudinal central X del soplete para incrementar el diámetro interior del extremo de conexión del cátodo 55 para permitir que el electrodo 37 sea insertado en el cátodo, como se describirá. El movimiento radial hacia fuera de las lengüetas 61 es permitir por un intersticio anular 73 formado entre el extremo de conexión 61 del cátodo 33 y el aislador central
39.

En la forma de realización preferida, el retén 43 sobre el cátodo 33 comprende una caperuza 75 de material de aislamiento eléctrico montada sobre el extremo inferior 67 de cada lengüeta 61. Por lo tanto, se verá que el retén 43 está sobre el extremo de conexión 61 del cátodo 33 para combinar el movimiento radial con las lengüetas entre un estado no desviado y un estado desviado. Como se ilustra mejor en la figura 5, la caperuza 75 está configurada generalmente en forma de J en la sección vertical, comprendiendo una pared exterior 77, una pared interior 79 y una pared de fondo 81 que definen un receso 83 para recibir el extremo inferior desviado 67 de la lengüeta 61. La pared exterior 77 de la caperuza 75 y el extremo inferior 67 de la lengüeta 61 tienen una conexión de lengüeta y ranura para retener con seguridad la caperuza sobre la lengüeta. De una manera significativa, el espesor de la pared interior 79 debajo del saliente radial inferior 71 de la lengüeta 61 es mayor que la anchura del saliente radial inferior de la lengüeta, de manera que una porción de la pared interior se proyecta radialmente hacia dentro más allá del saliente inferior para definir una superficie de retén 85 generalmente radial del retén del cátodo 43. Un manguito 87 de material de aislamiento eléctrico está dispuesto sobre el interior del cátodo 33 en un lugar espaciado por encima de las superficies de retén radiales 85, dejando una porción de la pared interior del cátodo de metal expuesta para funcionar como una superficie de contacto eléctrico 89 para el electrodo 37. Un borde interior 91 de la parte inferior del cátodo 33, por ejemplo de las caperuzas extremas de aislamiento 75, está configurado cónicamente hacia fuera para proporcionar una superficie de leva que se puede acoplar por el electrodo 37 después de la inserción del electrodo en el cátodo para iniciar e desplazamiento hacia fuera de las lengüetas 61 hasta su estado desviado. La cantidad de la fuerza de inserción requerida para desviar las lengüetas 61 puede variar, pero se ha encontrado que son adecuadas aproximadamente 5 libras de fuerza dirigida axialmente.

El diámetro interior D1 (figura 5) del cátodo 37 en la superficie de contacto 89 tiene aproximadamente 5,3 mm (0,208 pulgadas); el diámetro interior D2 del cátodo en las caperuzas del extremo de aislamiento 75 tiene aproximadamente 4,8 mm (0,188 pulgadas) y cada superficie de retén radia 85 se proyecta con preferencia radialmente hacia dentro desde la superficie de contacto aproximadamente 0,25 (0,01 pulgadas). No obstante, se entenderá que estas dimensiones pueden variar. Además, en la forma de realización preferida, el extremo de conexión 55 del cátodo 33 comprende cuatro lengüetas elásticas 61, pero este número puede variar desde una lengüeta hasta muchas lengüetas sin apartarse del alcance de esta invención. Además, las superficies de retención radiales 85 pueden estar formadas de maneras distintas que por caperuzas 75. Por ejemplo, las caperuzas 75 se pueden eliminar totalmente y las superficies de retención 85 se pueden formar a través de muescas o recesos radiales maquinados (no mostrados) en las lengüetas 61 o se pueden formar de otra manera a través de la formación de superficies que se proyectan radialmente hacia dentro (no se muestran) sobre las lengüetas.

Con referencia de nuevo a las figuras 1 a 3, el electrodo 37 es generalmente cilíndrico y tiene un extremo inferior sólido 101, un extremo de conexión superior 1055 adaptado para conexión telescópica coaxial con el extremo de conexión inferior 55 del cátodo 33 alrededor del eje longitudinal X, y un collar de distribución de gas 103 intermedio entre los extremos superior e inferior del electrodo. El electrodo 37 de la forma de realización ilustrada está construida de cobre, con un inserto 107 de material de emisión (por ejemplo, hafnio) asegurado en un receso 109 en la parte inferior del electrodo de una manera convencional. El collar de distribución de gas 103 se extiende radialmente hacia fuera con respecto a los extremos superior e inferior 105, 101 del electrodo 37, que define un saliente 111 entre el collar de distribución de gas y el extremo de conexión superior del electrodo. Un taladro central 113 del electrodo 37 se extiende longitudinalmente con el extremo de conexión superior 105 generalmente desde la parte superior del electrodo hacia abajo en alineación radial con el collar de distribución de gas 103. Se entiende que el collar 103 puede ser distinto a un collar de distribución de gas, tal como un sólido, por lo que el gas es distribuido de otra manera, sin apartarse del alcance de esta invención.

El aislador central 39 incluye un asiento anular 115 que se extiende radialmente hacia dentro para definir un diámetro interior del aislador central que es substancialmente menor que el diámetro exterior del collar de distribución de gas 103, de tal manera que el saliente 111 formado por el collar de distribución de gas se acopla con el asiento anular 115 para limitar la inserción del electrodo 37 en el cátodo 33 y la posición axial del electrodo en la cabeza del soplete 31. La parte superior del electrodo 37 está abierta para proporcionar comunicación de fluido entre el taladro central del cátodo 57 y el taladro central del electrodo 113 después de la interconexión coaxial del electrodo y el cátodo 33. Las aberturas 117 se extienden radialmente dentro del collar de distribución de gas 103 y se comunican con el taladro central 113 en el extremo de conexión del electrodo 105 para dejar escapar el gas de trabajo desde el electrodo 37.

Con referencia a la figura 5, el diámetro exterior del extremo de conexión del electrodo 105 es de forma predominante de un diámetro menor que el diámetro interior D2 del extremo de conexión 55 del cátodo 33 en las caperuzas del extremo de aislamiento 75 (por ejemplo, en el retén del cátodo 43). No obstante, el retén 45 sobre el electrodo 37 comprende una proyección anular 119 que se proyecta, en general, radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión 105 del electrodo, de tal manera que el diámetro exterior del extremo de conexión del electrodo en el retén es substancialmente mayor que el diámetro de la superficie interior del cátodo, que incluye los diámetros interiores de los cátodos D2 en el retén del cátodo 43 y D1 en la superficie de contacto 89 por encima del retén del cátodo. Por ejemplo, el extremo de conexión del electrodo 105 de la forma de realización ilustrada tiene preferentemente un diámetro exterior de aproximadamente 4,6 mm (0,182 pulgadas) y el diámetro exterior del extremo de conexión del electrodo en el retén del electrodo 45 tiene con preferencia aproximadamente 5,8 mm (0,228 pulgadas).

La proyección anular 119, que constituye el retén del electrodo 45 está redondeada preferentemente para proporcionar una superficie de leva superior 121 que se puede acoplar con el borde interior cónico 91 de la parte inferior del cátodo 33 para facilitar la inserción del extremo de conexión de electrodo 105 en el extremo de conexión del cátodo 55. La proyección redondeada 119 incluye también una superficie de retén radial inferior 123 que se puede acoplar con las superficies de retén radiales 85 del retén del cátodo 43 para inhibir el movimiento axial del extremo de conexión del electrodo 105 fuera del extremo de conexión del cátodo 55. Se contempla que el retén del electrodo 45 pueda ser de forma distinta a anular, tal como segmentada, y pueda ser de forma distinta a redondeada, tal como cuadrada o con pestañas, y permanecen dentro del alcance de esta invención con tal que el retén tenga una superficie de retén radial que se puede acoplar con las superficies de retén radiales 85 del retén del cátodo 43. Se contempla también que el retén pueda estar formado separado del electrodo y que se pueda fijar o conectar de otra manera al electrodo y puede ser, además, elástico, y permanecen dentro del alcance de esta invención. La posición axial del retén 45 sobre el extremo de conexión 105 del electrodo 37 se puede variar también y permanecer dentro del alcance de esta invención, con tal que la longitud del extremo de conexión del electrodo 105 sea suficiente para que cuando el saliente 111 del collar de distribución de gas 103 se acople con el asiento anular 115 del aislador central 39, el retén del electrodo esté dispuesto en el cátodo 33 por encima del retén del cátodo 43 en acoplamiento eléctrico con la superficie de contacto 89 del cátodo.

Como se muestra en las figuras 1 a 3, una tira de metal 131, referida en común también como una tobera, está dispuesta en el cabezal de soplete 31 que rodea una porción inferior del electrodo 37 en relación espaciada con ella para definir un intersticio que forma un paso de gas 133 entre la punta y el electrodo. El paso de gas 133 se define adicionalmente por un distribuidor de gas tubular 135 que se extiende longitudinalmente entre la punta 131 y el collar de distribución de gas 103 del electrodo 37 alrededor del extremo inferior del electrodo en relación espaciada radialmente con él. El distribuidor de gas 135 regula el flujo del gas de trabajo a través del paso de gas 133. La punta 131, el electrodo 37 y el distribuidor de gas 135 están asegurados en posición fijada axialmente durante el funcionamiento del soplete por medio de una copa de protección 137 que comprende una carcasa exterior 139 del material de aislamiento térmico, tal como fibra de vidrio, y un inserto de protección de metal 141 asegurado a la superficie interior de la carcasa. La carcasa exterior 139 tiene roscas internas (no se muestran) para un acoplamiento roscado con roscas externas correspondientes no se muestran) sobre el cuerpo del soplete 35.

El extremo inferior del aislador central 39 está espaciado radialmente desde el distribuidor de gas 135 y el collar de distribución de gas del electrodo 103 para dirigir el gas que fluye desde las aberturas 117 en el collar hasta la cámara 143 definida por el aislador central, el distribuidor de gas, la punta 131 y el inserto de la copa de protección 141. El distribuidor de gas 135 tiene al menos una abertura (no mostrado) en comunicación de fluido tanto con el paso de gas 133 como también con la cámara 143 para permitir que una parte del gas en la cámara fluya al interior del paso de gas y fuera del soplete a través de un orificio de salida 145 en la punta para uso en la formación del arco de plasma. El gas remanente en la cámara fluye a través de una abertura 147 en el inserto de la copa de protección 141 en un paso secundario 149 formado entre la carcasa exterior 139 de la copa de protección y el inserto metálico para la salida desde el soplete a través de una abertura de escape 151 en la caperuza de protección. La copa de protección 137, la punta 131, el distribuidor de gas 135 y el electrodo 37 se refieren comúnmente como partes consumibles del soplete, debido a que la vida útil de estas partes es típicamente substancialmente menor que la del soplete propiamente dicho y, como tales, requieren substitución periódica. El funcionamiento del soplete de arco de plasma de la presente invención para realizar las operaciones de corte y soldadura es bien conocido y no se describirá adicionalmente aquí en detalle.

Para montar el soplete de plasma de la presente invención, tal como cuando el electrodo consumible 37 requiere substitución, el electrodo de la presente invención es insertado, después de conectar en primer lugar el extremo de conexión 105, en la cabeza del soplete 31 a través del aislador central 39. A medida que el extremo de conexión del electrodo 105 es empujado hacia arriba más allá del asiento anular 115 del aislador central, la superficie de leva 121 del retén 45 sobre el electrodo se acopla con los extremos interiores cónicos 91 de las caperuzas extremas de aislamiento 75 sobre los extremos inferiores 67 de las lengüetas 61. La superficie de leva 121 del retén del electrodo 45 empuja las lengüetas el cátodo 61 hacia fuera para mover el retén del cátodo 43 radialmente hacia fuera hasta su estado desviado contra la desviación hacia dentro de las lengüetas, incrementando de esta manera el diámetro interior D2 del extremo de conexión del cátodo 55 en el retén del cátodo para permitir el movimiento telescópico adicional del extremo de conexión del electrodo 105 dentro del cátodo hasta una posición en la que la superficie del retén radial 123 del retén del electrodo 45 está por encima de las superficies de retén radiales 85 del retén del
cátodo 43.

Una vez que el retén del electrodo 45 está empujado hacia arriba más allá del retén del retén del cátodo 43, el retén del electrodo entre en alineación radial con la superficie de contacto 89 del extremo de conexión del cátodo 55 por encima de las superficies de retén 85, donde el diámetro interior D1 del extremo de conexión del cátodo es mayor que el diámetro interior D2 en el retén del cátodo. Las lengüetas del cátodo 61, que están en su estado desviado, crean fuerzas de desviación hacia dentro que impulsan las lengüetas para que cedan o se encajen elásticamente hacia dentro para mover el retén del cátodo 43 hacia su estado no desviado. La superficie de contacto del metal 89 del extremo de conexión del cátodo 55 es impulsada contra el retén del electrodo 45 para conectar eléctricamente el cátodo 33 y el electrodo 37. El movimiento hacia dentro del retén del cátodo 43 alinea, en general, axialmente (por ejemplo, generalmente en relación de solape o en relación de recubrimiento) la superficie de retén 123 del extremo de conexión del electrodo 105 con las superficies de retén 85 del extremo de conexión del cátodo 55. En otras palabras, la superficie de retén radial del electrodo 123 está alineada con las superficies de retén radiales del cátodo 85, de manera que en el caso de que el electrodo 37 comience a deslizarse axialmente hacia fuera desde el cátodo 33 durante el montaje o desmontaje, la superficie de retén radial del electrodo 123 se acopla con las superficies de retén radiales 85 para impedir que el electrodo caiga fuera de la cabeza del soplete 31. Puesto que el diámetro exterior D2 del extremo de conexión del electrodo 105 en el retén del electrodo 43 es mayor que el diámetro interior del extremo de conexión del cátodo 55 en la superficie de contacto 89, las lengüetas del cátodo 61 permanecen en un estado desviado después de la interconexión del electrodo 37 y del cátodo 33 para mantener las fuerzas de desviación impulsando las lengüetas hacia dentro contra el retén del electrodo 45 para favorecer un buen contacto eléctrico entre el cátodo y el electrodo.

Para completar el montaje, se coloca el distribuidor de gas 135 sobre el electrodo 37, se coloca la punta 131 sobre el electrodo para que se asiente sobre el distribuidor de gas, y se coloca la copa de protección 137 sobre la punta y el distribuidor de gas y se aseguran de forma roscada al cuerpo del soplete 35 para fijar axialmente los componentes consumibles en la cabeza del soplete 31. Después de asegurar la copa de protección 137 al cuerpo del soplete 35, el saliente 111 del collar de distribución de gas 103 del electrodo 37 se acopla con el asiento anular 115 del aislador central 39 para colocar axialmente en la posición correcta el electrodo en la cabeza del soplete.

Para desmontar el soplete, se retira la copa de protección 137 fuera del cuerpo del soplete 35 y se deslizan la punta 131 y el distribuidor de gas 135 fuera del soplete. El electrodo 37 se desconecta del cátodo 37 tirando axialmente hacia fuera sobre el extremo inferior 101 del electrodo. La superficie de retén del electrodo 123 se acopla con las superficies de retén 85 del retén del cátodo 43 y con una fuerza de tracción axial suficiente, la superficie de retén del electrodo impulsa las lengüetas del cátodo 61 hacia fuera para mover el retén del cátodo 43 adicionalmente hacia su estado desviado para permitir la retirada del extremo de conexión del electrodo 105 fuera del extremo de conexión 55 del cátodo 33. La superficie de retén redondeada 123 de la proyección anular 119 facilita el movimiento hacia fuera de las lengüetas 61 después del acoplamiento con las superficies de retén 85 del retén del cátodo 43.

Como se ilustra en las figuras 1 a 5 y se ha descrito anteriormente, el soplete de plasma de la presente invención incorpora un cátodo de interconexión 33 y un electrodo 37, en el que el electrodo está insertado en el cátodo. De una manera alternativa, en su lugar, el electrodo 37 puede estar dimensionado y configurado para rodear el cátodo 33, donde el retén del electrodo 45 se extiende radialmente hacia dentro desde el extremo de conexión del electrodo 105 y el retén del cátodo 43 se proyecta radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión del cátodo 55, de tal manera que las lengüetas del cátodo 61 son desviadas hacia dentro después del movimiento telescópico relativo del cátodo y del electrodo.

Las figuras 6 a 9 ilustran una segunda forma de realización de un soplete de plasma de la presente invención, en la que un electrodo 237 (en oposición al cátodo 33 de la primera forma de realización) tiene un extremo de conexión 306 que comprende lengüetas 361 elásticas que se extienden longitudinalmente. Como con la primera forma de realización descrita anteriormente, el soplete de esta segunda forma de realización incluye un cátodo, indicado generalmente en 233, el electrodo 237, un aislador central 239, un distribuidor de gas 335, una punta 331 y una copa de protección 337. El electrodo 237 está configurado para inserción telescópica coaxial dentro del cátodo 233 sobre un eje longitudinal X del soplete para conexión eléctrica con el cátodo.

En esta segunda forma de realización, el aislador central 239 y el electrodo 237 se forman con retenes opuestos radialmente, designados en general con 243 y 245, respectivamente. Estos retenes 243, 245 son intercambiables entre sí cuando el electrodo 237 está insertado en la cabeza del soplete 231 para inhibir el movimiento axial del electrodo con relación al aislador central hacia fuera del soplete.

Como se muestra en la figura 6, el cátodo 233 es substancialmente similar al cátodo 33 de la primera forma de realización, que comprende una cabeza 251, un cuerpo 253 y un extremo de conexión inferior 255. Un taladro central 257 se extiende en la dirección longitudinal substancialmente sobre toda la longitud del cátodo 233 para dirigir un gas de trabajo a través del cátodo. El extremo de conexión 255 del cátodo 233 es generalmente de construcción rígida y está formado de latón, libre de manguito de aislamiento eléctrico 87 y tapas extremas 75 descritas anteriormente en conexión con le primer forma de realización. El diámetro de la superficie interior del extremo de conexión del cátodo 255 está desviado hacia fuera para definir un saliente 256 (figura 9) para el asiento de un tapón 351 en el extremo de conexión. El tapón 351 es generalmente cilíndrico y tiene una cabeza 353 que está dimensionada para el asiento en el extremo de conexión 255 del cátodo 233 contra el saliente 256 en acoplamiento de fricción con la superficie interior del extremo de conexión del cátodo para asegurar el tapón en el cátodo. Un cuerpo 355 del tapón 351 se extiende hacia abajo desde la cabeza y tiene un diámetro substancialmente menor que la cabeza, de manera que la superficie exterior del cuerpo está espaciada radialmente hacia dentro desde el extremo de conexión del cátodo 255. La superficie interior del extremo de conexión 255 se desvía adicionalmente hacia fuera debajo del saliente 256 y la cabeza 353 del tapón 351 y define una superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo para el contacto eléctrico con el electrodo. El espaciamiento radial entre la superficie de contacto 289 y el cuerpo de tapón 351 define un intersticio o receso anular 357 dimensionado para recibir el extremo de conexión del electrodo 305 en el interior en contacto eléctrico con la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 255. Un extremo inferior 359 del cuerpo del tapón 351 se estrecha cónicamente hacia dentro para definir una superficie de leva para impulsar el extremo de conexión del electrodo 255 para asiento en el receso 357 en contacto eléctrico con la superficie de contacto
289.

El electrodo 237 de esta segunda forma de realización es generalmente cilíndrico y tiene un extremo inferior sólido 301, un extremo de conexión superior 305 adaptado para inserción telescópica coaxial en el extremo de conexión del cátodo 255 y en interconexión con el aislador central 239 alrededor del eje longitudinal X, y un collar 33 intermedio entre los extremos superior e inferior del electrodo. El electrodo 237 de la forma de realización ilustrada está construido de cobre, con un inserto (no se muestra, pero es similar al inserto 107 de la primera forma de realización) de material de emisión (por ejemplo, hafnio) que está asegurado en un receso (no se muestra, pero es similar al receso 109 de la primera forma de realización) en la parte inferior del electrodo de una manera convencional. El collar 303 se extiende radialmente hacia fuera con relación a los extremos superior e inferior 305, 301 del electrodo 237, definiendo de esta manera un saliente 311 entre el collar y el extremo de conexión superior del electrodo. Un taladro central 313 se extiende longitudinalmente dentro del extremo de conexión superior 305 del electrodo 237 generalmente desde la parte superior del electrodo hacia abajo en alineación radial con el collar 303 del electrodo. La parte superior del electrodo 237 está abierta para proporcionar una comunicación de fluido entre el taladro central del cátodo 257 y el taladro central del electrodo 313, después de la inserción del electrodo 237 en el cátodo 233.

Con referencia ahora a las figuras 6 y 7, el extremo de conexión superior 305 del electrodo 237 comprende un conjunto de lengüetas elásticas 361 que se extienden longitudinalmente que están definidas por ranuras verticales 363 en el extremo de conexión del electrodo, que se extienden generalmente a lo largo de la longitud del taladro central 313 del electrodo. Estas ranuras verticales 363 dejan escapar también gas de trabajo desde el extremo de conexión del electrodo 305 de una manera substancialmente similar a las aberturas 117 del collar de distribución de gas 103 de la primera forma de realización descrita anteriormente. Las lengüetas 361 tienen extremos inferiores 365, que están conectados integralmente cl collar 303 del electrodo 237, y extremos superiores libres 367. Las lengüetas 361 son suficientemente elásticas para permitir un movimiento generalmente radial de las lengüetas entre un estado normal, no desviado y un estado desviado, en el que las lengüetas son desviadas hacia dentro unas hacia las otras y hacia el eje longitudinal central X del soplete para reducir el diámetro del extremo de conexión del electrodo 305 para permitir la inserción del extremo de conexión del electrodo dentro del extremo de conexión del cátodo 255, como se describirá.

En la forma de realización preferida, el retén del electrodo 245 comprende una proyección radial 369 que está formada integralmente con cada lengüeta 361 y que se extiende radialmente hacia fuera desde el extremo superior libre 367 de cada lengüeta. Por lo tanto, se verá que el retén 245 está chocado sobre el extremo de conexión 305 del electrodo 237 para movimiento radial conjunto con las lengüetas 361 entre un estado no desviado y un estado desviado. Cada proyección 369 es substancialmente cuadrada o rectangular en la sección transversal (figura 9) para definir una superficie superior 371, una superficie de retén radial inferior 373 y una superficie de contacto exterior 375 para conexión eléctrica con la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 255. No obstante, se entiende que la forma del retén 245 puede variar sin apartarse del alcance de esta invención, con tal que el retén tenga una superficie de retén radial inferior 373 que se extiende, en general, radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión 305 del electrodo 237 y el electrodo es capaz de conexión eléctrica con el cátodo 239. Además, en la forma de realización preferida, el extremo de conexión 305 del electrodo 237 comprende cuatro lengüetas elásticas 361, pero este número puede variar desde una lengüeta hasta muchas lengüetas sin apartarse del alcance de esta invención.

El aislador central 239 de esta segunda forma de realización incluye un asiento anular 316 que se extiende radialmente hacia dentro hasta un diámetro substancialmente menor que el diámetro exterior del collar del electrodo 303, de tal manera que el saliente 311 formado por el collar se acopla con el asiento anular para limitar la inserción del electrodo 237 en el cátodo 233 y para colocar axialmente el electrodo en la cabeza del soplete 231. El retén 243 sobre el aislador central 239 está formado por una proyección anular 281, que se extiende radialmente hacia dentro que está localizada entre la parte inferior del cátodo 239 y el asiento anular 315 del aislador central. Como se muestra en la forma de realización ilustrada, el retén 243 está colocado con preferencia adyacente a la parte inferior del cátodo 233. En el extremo inferior de la proyección 381, el diámetro interior del aislador central se estrecha cónicamente hacia dentro para definir una superficie de leva 383 para inicial la deflexión hacia dentro de las lengüetas del electrodo 361 hasta su estado desviado después de la inserción del electrodo a través del aislador central 239. El diámetro interior del aislador central 239 se estrecha cónicamente de nuevo hacia fuera en el extremo superior del retén 243 para definir una superficie de retén radial 385 del aislador central en relación, en general, radial y axialmente opuesta, con la superficie de retén del electrodo 373. La superficie de retén 385 estrechada cónicamente del retén del aislador central 243 proporciona también una superficie de levas para desviar las lengüetas del electrodo 361 hacia dentro para facilitar la extracción del electrodo 237 fuera del cátodo 233 después del desmontaje del soplete. La superficie de retén 385 del aislador central 239 se estrecha cónicamente de una manera preferida hacia fuera hasta un diámetro igual o ligeramente menor que el diámetro interior de la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 255 para guiar la inserción del extremo de conexión del electrodo 305 en el extremo de conexión del cátodo cuando se instala el electrodo 237 en el soplete.

Como se ve mejor en la figura 9, el retén del electrodo 245 está dimensionado diametralmente mayor que el diámetro interior de la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 255, de manera que después de la inserción del electrodo 237 a través del aislador central 239 y dentro del extremo de conexión del cátodo, las lengüetas 261 y el retén del electrodo permanecerán e un estado desviado hacia dentro. Las lengüetas 361 desviadas hacia dentro crean una fuerza de desviación que impulsa las lengüetas hacia fuera, impulsando de esta manera el retén del electrodo 245 para moverlo radialmente hacia fuera en acoplamiento eléctrico con la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 255 para conectar eléctricamente el electrodo 237 y el cátodo 233.

Para montar el soplete de plasma de la segunda forma de realización, el electrodo 237 es insertado, en primer lugar el extremo de conexión superior 305, en la cabeza del soplete a través del aislador central 239. A medida que el extremo de conexión del electrodo 305 es impulsado más allá del asiento anular 315 del aislador central 239, las superficies superiores 371 de las proyecciones radiales 369 sobre las lengüetas 361 del electrodo 237 se acoplan con la superficie de levas inferior 383 estrecha cónicamente del retén del aislador central 243. La superficie de levas 383 impulsa las lengüetas del electrodo 361 hacia dentro contra la desviación hacia fuera de las lengüetas para mover radialmente el retén del electrodo 245 hacia dentro hasta su posición desviada, reduciendo de esta manera el diámetro exterior del extremo de conexión del electrodo 305 en el retén del electrodo para permitir la inserción adicional del extremo de conexión del electrodo a través del aislador central 239 y dentro del extremo de conexión del cátodo 255 hasta una posición, en la que las superficies de retén radiales 373 del retén del electrodo 245 están por encima de la superficie de retén radial 385 del retén del aislador central 243.

Una vez que el retén del electrodo 245 está impulsado hacia arriba más allá del retén del aislador central 243 y dentro del extremo de conexión del cátodo 255, el retén del electrodo 243 entra en alineación radial con la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 55, donde el diámetro interior del extremo de conexión del cátodo es mayor que el diámetro interior en el retén del aislador central. Las lengüetas el electrodo 361, que están en su estado desviado, crean fuerzas de desviación hacia fuera que impulsan las lengüetas hacia fuera para mover el retén del electrodo 243 hacia su estado no desviado. Las superficies de contacto externas 375 de las proyecciones de lengüetas radiales 369 están impulsadas hacia fuera contra la superficie de contacto 289 del extremo de conexión del cátodo 289 para conectar eléctricamente el cátodo 233 y el electrodo 237. El movimiento hacia fuera del retén del electrodo 243 alinea, en general, axialmente (por ejemplo, en relación de solape o en relación de recubrimiento) la superficie de retén 373 del extremo de conexión del electrodo 305 con las superficies de retén 385 del aislador central 289. En otras palabras, las superficies de retén radial del electrodo 3733 están alineadas con las superficies de retén del aislador central 385, de manera que en el caso de que el electrodo 237 comience a deslizarse axialmente hacia fuera desde la cabeza del soplete 231 durante el montaje o desmontaje, las superficies de retén radial del electrodo 373 se acoplan con la superficie de retén radial 385 del aislador central 239 para impedir que el electrodo caiga fuera de la cabeza del soplete 31.

Puesto que el diámetro exterior del extremo de conexión del electrodo 305 en el retén 243 es mayor que el diámetro interior del extremo de conexión del cátodo 255 en la superficie de contacto 289, las lengüetas del cátodo 361 permanecen en un estado desviado hacia dentro después de la inserción del electrodo 237 en el cátodo 233 para mantener las fuerzas de desviación impulsando el retén del electrodo 245 hacia fuera contra la superficie de contacto del electrodo para favorecer un buen contacto eléctrico entre el cátodo 233 y el electrodo. Cuando está presente una deformación ligera permanente hacia dentro de una lengüeta del electrodo 361, la desviación hacia fuera de la lengüeta puede no ser suficiente para impulsar el retén del electrodo 245 en contacto eléctrico con la superficie de contacto del cátodo 289. en ese caso, la superficie superior 371 de la proyección radial sobre la lengüeta deformada 361 se acoplará con la superficie inferior cónica 359 del cuerpo del tapón 355 después de la inserción del extremo de conexión del electrodo 305 en el extremo de conexión del cátodo 255. El extremo inferior cónico 359 proporciona una superficie de leva que impulsa la lengüeta del electrodo 361 hacia fuera, moviendo de esta manera el retén del electrodo radialmente hacia fuera para asiento en el receso 357 entre el cuerpo de tapón 355 y la superficie de contacto 289 con las proyecciones de lengüetas 369 en acoplamiento eléctrico con la superficie de
contacto.

Para completar el montaje, se coloca el distribuidor de gas 235 sobre el electrodo 237, se coloca la punta 231 sobre el electrodo para que se asiente sobre el distribuidor de gas, y se coloca la copa de protección 237 sobre la punta y el distribuidor de gas y se aseguran de forma roscada al cuerpo del soplete 235 para fijar axialmente los componentes consumibles en la cabeza del soplete 231. Después de asegurar la copa de protección 237 al cuerpo del soplete 235, el saliente 311 del collar 303 del electrodo 237 se acopla con el asiento anular 315 del aislador central 239 para colocar axialmente en la posición correcta el electrodo en la cabeza del soplete.

Para desmontar el soplete, se retira la copa de protección 237 fuera del cuerpo del soplete 235 y se deslizan la punta 231 y el distribuidor de gas 235 fuera del soplete. El electrodo 237 se retira del soplete tirando axialmente hacia fuera sobre el extremo inferior 301 del electrodo. Las superficies de retén del electrodo 373 se acoplan con la superficie de retén cómica 385 del retén del aislador central 243 y con una fuerza de tracción axial suficiente, la superficie de retén cónica impulsa las lengüetas del electrodo 361 adicionalmente hacia dentro para mover el retén del electrodo 245 adicionalmente hacia su estado desviado para permitir la retirada del extremo de conexión del electrodo 305 fuera del aislador central
239.

Como se ilustra en esta segunda forma de realización, el soplete de plasma de la presente invención incorpora un electrodo 237 y un aislador central 239 que tiene retenes 245, 243 intercambiable para impedir del movimiento axial del electrodo hacia fuera del soplete durante el montaje del soplete. No obstante, se entiende que en lugar del retén 243 que se extiende radialmente desde el aislador central 239, el retén puede extenderse en su lugar radialmente desde la superficie interior del extremo de conexión del cátodo 255 de una manera similar a la descrita anteriormente con respecto a la primera forma de realización, sin apartarse del alcance de esta invención. Además, el electrodo 237 puede dimensionarse y configurarse en su lugar para rodear el cátodo 233, con el retén de electrodo 245 extendiéndose radialmente hacia dentro desde el extremo de conexión del electrodo 305 y con un retén correspondiente que se extiende radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión del cátodo 255, de tal manera que las lengüetas del electrodo 361 se desvían hacia fuera después del movimiento telescópico relativo del cátodo y del elec-
trodo.

Se observará a partir de lo que precede que el soplete de plasma de la presente invención, que tiene un cátodo y un electrodo conectados eléctricamente, en el que el cátodo 33 y el electrodo 37 están interconectados mecánicamente, o en el que el electrodo 237 y otra porción del soplete, tal como el aislador central 239 en la segunda forma de realización, están interconectados, representa una mejora sobre los diseños convencionales de los sopletes de plasma. Los retenes 43, 45 opuestos de los extremos de conexión 55, 105 del cátodo y del electrodo o los retenes 243, 245 del aislador central 239 y el extremo de conexión del electrodo 305 de la segunda forma de realización, son intercambiables para inhibir positivamente que el electrodo se pueda caer inadvertidamente o se puede aflojar del soplete durante el montaje del soplete. Por consiguiente, se reduce el riesgo de caída y/o de aflojamiento del electrodo 37, 237. Además, proporcionando las lengüetas elásticas 61, 361, se permite una conexión y desconexión rápidas telescópicas del electrodo 37, 237 desde el cátodo 33 o el aislador central 239, haciendo que el montaje del soplete sea menos complicado y requiera menos tiempo. Con respecto a la primera forma de realización de las figuras 1 a 5, que proporcionan las caperuzas extremas 75 de aislamiento eléctrico sobre las lengüetas 61, de tal manera que las caperuzas extremas definen el retén del cátodo 43, se previene el uso de un electrodo que no tiene e extremo de conexión 105 que incorpora el retén de electrodo 45 de la presente invención. Por ejemplo, si el extremo de conexión del electrodo 105 no tiene un retén, solamente la caperuza extrema de aislamiento 75 contacta con el extremo de conexión del electrodo después de la inserción del electrodo 37 en el cátodo 33, excluyendo de esta manera el contacto eléctrico necesario entre el cátodo y el electrodo. Por lo tanto, el retén del electrodo 45 de la presente invención es necesario para el contacto eléctrico con la superficie de contacto 89 del cátodo 33 por encima del retén del cátodo 43.

A la vista de lo anterior, se verá que se consiguen los diversos objetos de la invención y se alcanzan otros resultados ventajosos.

Claims (16)

1. Un soplete de plasma que comprende: un cátodo (33) y un electrodo (37) que tienen extremos de conexión (55, 105) que están configurados para una conexión telescópica coaxial entre sí sobre un eje longitudinal central (X) del soplete; y retenes (43, 45) intercambiables sobre los extremos de conexión del cátodo (33) y del electrodo (37); caracterizado porque al menos uno de los extremos conectados (55, 105) está diseñado de tal forma que el retén (43, 45) correspondiente de los extremos de conexión (55, 105) es móvil en una dirección generalmente radial con relación al eje longitudinal central (X) del soplete entre un estado no desviado y un estado desviado, dicho al menos un retén (43) es móvil elásticamente desde dicho estado no desviado hasta dicho estado desviado, cuando dicho cátodo (33) y dicho electrodo (37) están insertados telescópicamente uno dentro del otro y es móvil desde dicho estado desviado de retorno hacia dicho estado no desviado cuando el cátodo (33) y el electrodo (37) están insertados, además, telescópicamente uno dentro del otro hasta un punto en el que los retenes (43, 45) sobre el cátodo (33) y el electrodo (37) están alineados, en general, axialmente, por lo que el al menos un retén (43) se puede acoplar con el otro retén (45) para interconectar el cátodo (33) y el electrodo (37) y para inhibir el movimiento axial del electrodo (37) fuera del cátodo (33).

2. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: el extremo de conexión (55, 105) de uno de dichos cátodo (3) y electrodo (37) comprende al menos una lengüeta elástica (61) definida por al menos una ranura longitudinal (63) en dicho extremo de conexión (53), estando dicho retén (43) sobre la lengüeta (61) y comprendiendo una superficie de retén generalmente radial, que se puede acoplar con una superficie de retén opuesta generalmente radial del otro retén (45).

3. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho extremo de conexión del cátodo (55) comprende dicha al menos una lengüeta (61), teniendo dicha al menos una lengüeta (61) con preferencia un extremo superior (65) conectado integralmente con el cátodo (33) y un extremo inferior libre (67), comprendiendo dicho retén (43) una caperuza (75) de material de aislamiento eléctrico que está montada sobre el extremo inferior libre (67) de la lengüeta (61), siendo el espesor de la caperuza suficiente para extenderse radialmente desde el extremo inferior libre (67) de la lengüeta (61) para definir la superficie de retén generalmente radial del retén (43) sobre el extremo de conexión del cátodo (55).

4. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el cátodo tiene un taladro longitudinal (57) en su extremo de conexión (55) para recibir dicho extremo de conexión del electrodo (105) en el mismo, extendiéndose la superficie de retén del retén (43) sobre el extremo de conexión del electrodo (55), en general, radialmente hacia dentro desde el extremo de conexión del cátodo (105) y extendiéndose la superficie de retén del retén (45) sobre el extremo de conexión del electrodo (105), en general, radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión (105) del electrodo (37), estando dirigidas dichas superficies de retén en direcciones axiales opuestas y siendo acoplables entre sí cuando el electrodo (37) es insertado telescópicamente en dicho cátodo (33) hasta dicho punto para inhibir la extracción del electrodo (37) fuera del cátodo (33).

5. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la al menos una lengüeta (61) está desviada hacia fuera después de la inserción del extremo de conexión del electrodo (105) en el extremo de conexión del cátodo (55) para mover el retén (43) sobre el extremo de conexión del cátodo (55) hasta su estado desviado, creando la desviación de dicha al menos una lengüeta (61) una fuerza de desviación que impulsa la al menos una lengüeta (61) hacia dentro, de tal manera que el extremo de conexión del cátodo (55) es impulsado en contacto con el retén (45) sobre el extremo de conexión del electrodo (105) para conectar eléctricamente el cátodo (33) y el electrodo (37) y/o en el que el retén sobre el extremo de conexión del cátodo (55) tiene una superficie de leva (91) para facilitar el movimiento de dicha al menos una lengüeta elástica (61) para mover el retén (43) hasta su estado desviado después del acoplamiento de la superficie de leva (91) por el retén (43) sobre el electrodo (37) durante la inserción del extremo de conexión del electrodo (105) en el extremo de conexión del cátodo (55) y/o en el que el retén del electrodo (45) comprende una proyección anular (119) que tiene una superficie de retén que se extiende, en general, axialmente hacia fuera desde el extremo de conexión del electrodo (105).

6. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la proyección anular (119) está redondeada para definir al menos una superficie de leva para impulsar la al menos una lengüeta elástica (61) del cátodo (33) hacia fuera para mover el retén (43) sobre el extremo de conexión del cátodo (55) hasta su estado desviado después del acoplamiento de la superficie de leva con el retén (43)de la al menos una lengüeta (61) del cátodo (33) para facilitar la inserción o la retirada del extremo de conexión del electrodo (105) dentro o fuera del extremo de conexión del cátodo (55).

7. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el retén sobre el extremo de conexión (305) del electrodo (237) es móvil en una dirección generalmente radial con relación al eje longitudinal central (X) del soplete entre un estado no desviado y un estado desviado para permitir la inserción del electrodo (237) en el soplete hasta una posición, en la que el retén (245) sobre el extremo de conexión del electrodo (305) está alineado axialmente y se puede acoplar con el retén (243) en el soplete de plasma para inhibir el movimiento axial del electrodo (237) fuera del soplete.

8. Un soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende, además, un aislador central tubular (239) que tiene una porción superior que rodea el cátodo (233) sobre el eje longitudinal central (X) del soplete y una porción inferior para recibir el extremo de conexión del electrodo (237) en la misma, estando dispuesto el retén (243) del soplete sobre la porción inferior del aislador central.

9. Un cátodo de soplete de plasma (33) para un soplete de plasma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que tiene un extremo de conexión (55) que está adaptado para conexión eléctrica, en uso, con un electrodo (37) en un soplete y un retén (43) que se extiende radialmente desde el extremo de conexión (55) para la interconexión del electrodo (37) y del cátodo (33) en el soplete, caracterizado porque el extremo de conexión está diseñado de tal forma que el retén (43) es móvil elásticamente en una dirección generalmente radial con relación a un eje longitudinal central (X) del cátodo (33) entre un estado no desviado y un estado desviado para permitir el movimiento telescópico relativo, en uso, del cátodo (33) y del electrodo (37) para interconectar el cátodo (33) y el electrodo (37), en el que dicho retén (43) es móvil desde dicho estado no desviado hasta dicho estado desviado cuando dicho cátodo (33) y dicho electrodo (37) están insertados telescópicamente uno dentro del otro, y es móvil desde dicho estado desviado de retorno hacia dicho estado no desviado cuando el cátodo (33) y el electrodo (37) son insertados todavía más telescópicamente para interconectar de esta manera el cátodo (33) y el electrodo (37), inhibiendo dicho retén (43) el movimiento axial del electrodo (37) fuera del soplete después de la interconexión del cátodo (33) y el electrodo (37).

10. Un cátodo de soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 9, en el que al menos una lengüeta elástica (61) definida por al menos una ranura (63) se extiende longitudinalmente en el extremo de conexión (55) del cátodo (33), y en el que el retén (43) comprende una superficie de retén que se extiende, en general, radialmente desde dicha al menos una lengüeta (61).

11. Un cátodo de soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el retén (43) se extiende, en general, radialmente hacia dentro desde dicha al menos una lengüeta (61) y/o en el que dicha al menos una lengüeta (61) tiene un extremo superior (65) conectado integralmente al cátodo (33) y un extremo inferior (67) libre, comprendiendo dicho retén (43) una caperuza (75) de material de aislamiento eléctrico que está montada sobre el extremo libre inferior (67) de la lengüeta (61), extendiéndose la caperuza radialmente desde el extremo inferior (67) libre de la lengüeta (61) para definir la superficie de retén radial.

12. Un electrodo de soplete de plasma (37) para un soplete de plasma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 7 u 8, que tiene un extremo de conexión (105) que está adaptado para interconexión, en uso, con un soplete de plasma, caracterizado porque el extremo de conexión (105) está diseñado de tal forma que se puede mover elásticamente con relación a un eje longitudinal central (X) del electrodo (37) entre un estado normal no desviado y un estado desviado, en el que el diámetro del extremo de conexión (105) del electrodo (37) se cambia substancialmente desde su estado normal no desviado, cuando dicho electrodo (37) está insertado telescópicamente dentro del soplete, y se puede mover desde dicho estado desviado de nuevo hacia dicho estado no desviado cuando el electrodo (37) es insertado todavía más telescópicamente, para interconectar de esta manera el electrodo (37) y el soplete, permitiendo dicho movimiento radial la inserción y la interconexión con el soplete e inhibiendo el movimiento axial del electrodo (37) fuera del soplete.

13. Un electrodo de soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el extremo de conexión (105) tiene un retén (45) que se extiende radialmente desde allí para uso en la interconexión del electrodo (37) con el soplete y para inhibir el movimiento axial hacia fuera del soplete después de la interconexión del electrodo (37) y el soplete.

14. Un electrodo de soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el retén (45) se extiende radialmente hacia fuera desde el extremo de conexión (105) del electrodo (37) y/o en el que el retén (45) comprende una proyección anular (119) y/o en el que el retén (45) está redondeado para facilitar la inserción y la extracción del electrodo (37) dentro y fuera del soplete.

15. Un electrodo de soplete de plasma de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, en el que el extremo de conexión (305) del electrodo (237) comprende al menos una lengüeta elástica (361) definida por al menos una ranura (363) que se extiende longitudinalmente en el extremo de conexión (305) del electrodo (237).

16. Un electrodo de soplete de plasma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicación 12 a 15, en el que el electrodo, en uso, interactúa con un cátodo (33) del soplete.