冷却管、电极容纳部和电极以及装置和电弧等离子喷枪制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷却管、电极容纳部和电极以及装置和电弧等离子喷枪，冷却管包括细长的体部，体部具有能设置在电极的敞开的端部中的端部和延伸通过体部的冷却剂通道，在端部上存在冷却管的壁的向内和/或向外定向的加厚部，本发明专利技术还涉及一种由用于电弧等离子喷枪的冷却管和用于电弧等离子喷枪的电极容纳部组成的装置，冷却管具有细长的体部，体部具有能与用于电弧等离子喷枪的电极容纳部可拆卸地连接的后端部和延伸通过体部的冷却剂通道，电极容纳部具有细长的体部，体部具有用于容纳电极的端部和空心的内部，其中，在冷却管的外表面上设置至少一个突起，用于使冷却管在电极容纳部中对中。

【技术实现步骤摘要】
冷却管、电极容纳部和电极以及装置和电弧等离子喷枪本申请是名称为“用于电弧等离子喷枪的冷却管、电极容纳部和电极以及由它们组成的装置和包括这些部件的电弧等离子喷枪”、国际申请日为2010年3月24日、国际申请号为PCT/DE2010/000325、国家申请号为201080015193.8的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于电弧等离子喷枪的冷却管、电极容纳部和电极以及由它们组成的装置和具有所述部件的电弧等离子喷枪。
技术介绍
热地高度加热的并导电的气体称为等离子体，所述气体由正离子、负离子、电子以及受激发的中性的原子和分子组成。采用不同的气体作为等离子体气，例如单原子的氩和/或双原子的气体，氢气、氮气或空气。这些气体通过电弧的能力离子化并离解。通过喷嘴成束的电弧此时称为等离子体射束。等离子体射束的参数可以通过喷嘴和电极的构造强烈地影响。等离子体射束的这些参数例如是射束直径、温度、能量密度和气体的流动速度。在等离子体切割中例如等离子体通过一个可以气体冷却或水冷却的喷嘴成束。由此可以达到2x106/cm2的能量密度。在等离子射束中形成高达30000℃的温度，这种温度与气体的高流动速度相结合可以在材料上实现非常高的切割速度。由于喷嘴高的温度负荷，所述喷嘴通常由金属材料制成，优选由于其高的导电性和导热性由铜制成。相同的情况也适用于电极，但电极可以由银制成。所述喷嘴此时用在电弧等离子喷枪中，简称等离子喷枪，其主要部件有等离子喷枪头、喷嘴盖、等离子气体导向部件、喷嘴、喷嘴座、具有电极嵌件的电极以及在新型的等离子喷枪中还有喷嘴保护盖支座和喷嘴保护盖。在电极中例如设有尖的由钨制成的喷嘴嵌件，所述喷嘴嵌件适于使用非氧化性的气体作为等离子体气体，例如氩氢混合物。喷嘴嵌件由铪制成的所谓扁平喷嘴也适于使用氧化性的气体作为等离子体气体，例如空气或氧气。为了实现喷嘴和电极的高使用寿命，通常用液体例如水进行冷却，但也可以用气体进行冷却。这样就区分出液体冷却和气体冷却的等离子喷枪。根据现有技术，电极由导电和导热良好的材料，例如铜和银或其合金，以及电极嵌件组成，所述电极嵌件由耐高温的材料，例如钨、锆或铪制成。对于含氧的等离子气体可以使用锆。铪由于其更好的热特性是更为合适的，因为其氧化物较为耐高温。为了实现电极的高使用寿命，将高温材料作为排放嵌件装入框架中，此时对框架进行冷却。最有效的冷却方式是液体冷却。在等离子喷枪中已知设置设计成内部中心的电极和位于电极中的冷却管。例如在DD87361中，水流动通过冷却管的内部，冲刷电极的底部并在电极的内表面和冷却管的外表面之间流回。电极通常具有向内延伸的圆柱形或锥形的区域，冷却管突出于该区域。冷却液绕流该区域并应确保电极和冷却液之间更好的热交换。但特别是在接通时长较高时总是会在电极上出现过热，这表现为电极容纳部强烈的变色和电极嵌件的快速复燃(Rückbrand)。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，避免、至少减少电弧等离子喷枪的电极的过热。根据本专利技术所述目的通过用于电弧等离子喷枪的冷却管来实现，包括一个细长的主体，所述主体具有能设置在电极的敞开的端部中的端部和延伸通过主体的冷却剂通道，其特征在于，在所述端部上存在冷却管的壁的凸缘式地向内和/或向外定向的加厚部。此外，所述目的还通过由按权利要求1至3之一的冷却管和一个电极组成的装置来实现，所述电极具有中空细长的体部，所述体部具有一个敞开的端部和一个封闭的端部，所述敞开的端部用于设置冷却管的前端部，其中所述敞开的端部的底面具有凸起的区域，冷却管的端部在所述凸起的区域上延伸，所述加厚部沿纵向方向至少在所述凸起的区域上延伸。此外，所述目的还通过用于电弧等离子喷枪的冷却管来实现，它包括一个细长的体部，所述体部具有一个能与电弧等离子喷枪的电极容纳部可拆卸地连接的后端部和后一个延伸通过所述体部的冷却剂通道，其特征在于，为了将后端部与电极容纳部可拆卸地联接，设有外螺纹，其中在外螺纹上连接圆柱形的外表面，用于使冷却管相对于电极容纳部对中。除此以外，所述目的还通过一种用于电弧等离子喷枪的电极容纳部来实现，它包括细长的体部，所述体部具有用于容纳电极的端部和空心的内部，其特征在于，在空心的内部中设有内螺纹，用于旋入冷却管的后端部，其中在内螺纹上邻接圆柱形的内表面，用于使冷却管相对于电极容纳部对中。此外所述目的还通过由按权利要求9至13之一的冷却管和按权利要求14至16的电极容纳部组成的装置来实现，其中，冷却管通过外螺纹和内螺纹与电极容纳部螺纹连接。此外，所述目的通过一种由用于电弧等离子喷枪的冷却管和用于电弧等离子喷枪的电极容纳部的装置来实现，所述冷却管具有细长的体部，所述体部具有能与电弧等离子喷枪的电极容纳部可拆卸地连接的后端部和延伸通过体部的冷却剂通道，所述电极容纳部具有细长的体部，所述体部具有用于容纳电极的端部和空心的内部，其特征在于，在冷却管的外表面上设置至少一个突起，用于使冷却管在电极容纳部中对中。此外，本专利技术还提供一种用于电弧等离子喷枪的电极，所述电极包括空心的细长的体部，所述体部具有一个敞开的端部和一个封闭的端部，所述敞开的端部用于在其中设置冷却管的前端部，所述敞开的端部具有外螺纹，用于与电极容纳部的内螺纹螺纹连接，其特征在于，在外螺纹上朝封闭的端部邻接圆柱形的外表面，用于使电极相对于电极容纳部对中。此外本专利技术还提供一种用于电弧等离子喷枪的电极容纳部，所述电极容纳部包括细长的体部，所述体部具有设有内螺纹的端部和空心的内部，所述端部用于容纳电极，其特征在于，在内螺纹上邻接圆柱形的内表面，用于使电极相对于电极容纳部对中。此外本专利技术还提供一种由按权利要求24至28之一的电极和按权利要求29至31之一的电极容纳部组成的装置，其中电极通过外螺纹和内螺纹与电极容纳部螺纹连接。根据另一个方面，所述目的通过一种电弧等离子喷枪来实现，所述电弧等离子喷枪具有根据权利要求1至3或9至13中任一项的冷却管、按权利要求14至16或29至31中任一项所述的电极容纳部、按权利要求24至28中任一项所述的电极，或者具有按权利要求4至8、17至23或32至33中任一项所述装置。在根据权利要求1的冷却管中，加厚部沿冷却管的纵向方向延伸至少一毫米。所述加厚部有利地使得外直径提高了至少0.2毫米和/或使内直径减小了至少0.2毫米。在根据权利要求4的装置中可以设定，所述装置附加地包括电极容纳部，所述电极容纳部具有细长的体部，所述体部具有用于容纳电极的端部和空心的内部，其中冷却管延伸到空心的内部中并在冷却管的外表面上设有至少一个突起，用于使冷却管在电极容纳部中对中。有利地设置第一组突起，这些突起相互间隔开地环绕设置。此时特别是可以设定，这些突起相互间隔开环绕设置，其中第二组相对于第一组轴向错开。更为优选的是，第二组突起相对于第一组突起环绕地(沿圆周)错开。在根据权利要求9的冷却管中，设有用于将冷却管轴向固定在电极容纳部中的止挡面。圆柱形的外表面有利地具有环绕的槽。在所述槽中特别可以设置用于密封的圆环。根据本专利技术的一个特别的实施形式，圆柱形的外表面具有外直径，所述外直径恰好等于外螺纹的外直径或大于外螺纹的外直径。在根据权利要求14的电极容纳部中，有利地设置一个止挡面，用于将冷却管轴向固定在电极容本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电弧等离子喷枪的冷却管(10)，该冷却管包括细长的体部(10.13)，所述体部具有能与电弧等离子喷枪的电极容纳部(6)可拆卸地连接的后端部(10.14)和延伸通过所述体部的冷却剂通道(10.15)，其特征在于，为了将所述后端部(10.14)与电极容纳部(6)可拆卸地连接，设有外螺纹(10.1)，其中在所述外螺纹上邻接圆柱形的外表面(10.3)，用于使冷却管(10)相对于电极容纳部(6)对中。

【技术特征摘要】
2009.04.08 DE 102009016932.61.用于电弧等离子喷枪的冷却管(10)，该冷却管包括细长的体部(10.13)，所述体部具有能与电弧等离子喷枪的电极容纳部(6)可拆卸地连接的后端部(10.14)和延伸通过所述体部的冷却剂通道(10.15)，其特征在于，为了将所述后端部(10.14)与电极容纳部(6)可拆卸地连接，设有外螺纹(10.1)，其中在所述外螺纹上邻接圆柱形的外表面(10.3)，用于使冷却管(10)相对于电极容纳部(6)对中。2.根据权利要求1所述的冷却管(10)，其特征在于，设有用于在电极容纳部(6)内轴向固定冷却管(10)的止挡面(10.2)。3.根据权利要求1或2所述的冷却管(10)，其特征在于，所述圆柱形的外表面(10.3)具有环绕的槽(10.4)。4.根据权利要求3所述的冷却管(10)，其特征在于，在所述槽(10.4)中设置用于密封的圆环(10.5)。5.根据上述权利要求中任一项所述的冷却管(10)，其特征在于，所述圆柱形的外表面(10.3)具有外直径(D10.3)，该外直径恰好等于外螺纹(10.1)的最大外直径(D10.1)或大于该外螺纹的最大外直径。6.用于电弧等离子喷枪的电极容纳部(6)，所述电极容纳部包括细长的体部(6.12)，所述体部具有用于容纳电极(7)的端部(6.13)和空心的内部(6.14)，其特征在于，在所述空心的内部(6.14)中设有内螺纹(6.1)，用于旋入冷却管(10)的后端部(10.14)，其中在所述内螺纹上邻接圆柱形的内表面(6.3)，用于使冷却管(10)相对于电极容纳部(6)对中。7.根据权利要求6所述的电极容纳部(6)，其特征在于，设有用于在电极容纳部(6)中轴向固定冷却管(10)的止挡面(6.2)。8.根据权利要求6或7所述的电极容纳部(6)，其特征在于，所述圆柱形的内表面(6.3)具有内直径(D6.3)，该内直径恰好等于内螺纹(6.1)的内直径(D6.1)或大于该内螺纹的内直径。9.由根据权利要求1至5中任一项所述的冷却管(10)和根据权利要求6至8中任一项所述的电极容纳部(6)组成的装置，其中，冷却管(10)通过外螺纹(10.1)和内螺纹(6.1)与电极容纳部(6)螺纹连接。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，冷却管(10)和电极容纳部(6)构造成，使得朝所述前端部在冷却管和电极容纳部之间存在环形间隙(11)。11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，冷却管(10)的圆柱形的外表面(10.3)和电极容纳部(6)的圆柱形的内表面(6.3)相互设置窄的公差。12.特别是根据权利要求9至11中任一项所述的、由用于电弧等离子喷枪的冷却管(10)和用于电弧等离子喷枪的电极容纳部(6)组成的装置，所述冷却管具有细长的体部(10.13)，所述体部具有能与电弧等离子喷枪的电极容纳部(6)可拆卸地连接的后端部(10.14)和延伸通过体部的冷却剂通道(10.15)，所述电极容纳部具有细长的体部(6.12)，所述体部具有用于容纳电极(7)的端部(6.13)和空心的内部(6.14)，其中，在冷却管(10)的外表面(10.16)上设有至少一个突起(10.6和/或10.7)，用于使冷却管(10)在电极容纳部(6)中对中。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，设有第一组突起(10.6)，这些突起相互间隔开地环绕设置。14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，设有第二组突起(10.7)，这些突起相互间隔开地环绕设置，其中第二组突起相对于第一组突起沿轴向错开。15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，第二组突起(10.7)相对于第一组突起(10.6)环绕地错开。16.用于电弧等离子喷枪的电极(7)，所述电极包括空心的细长的体部(7.11)，该体部具有敞开的端部(7.12)和封闭的端部(7.13)，所述敞开的端部用于在其中设置冷却管(10)的前端部，敞开的端部具有外螺纹(7.4)，用于与电极容纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·劳里施，V·克林克，RP·赖因克，
申请(专利权)人：谢尔贝格芬斯特瓦尔德等离子机械有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE