等离子体焰炬的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种等离子体焰炬，优选涉及一种等离子体切割焰炬，其中等离子气体PG1和/或等离子气体PG2流过至少一个进给部、流过所述等离子体焰炬的壳体、到达喷嘴开口。连接到所述进给部的中空空间也存在于所述壳体内，开启和关闭开口的阀布置在所述中空空间的开口处，在该阀的开启状态下，能够实现将离开所述进给部到达所述喷嘴开口的等离子气体PG1和/或等离子气体PG2引导出去。
【专利说明】
等离子体焰炬
技术领域
[0001]本发明涉及一种等离子体焰炬，尤其涉及一种等离子体切割焰炬。
【背景技术】
[0002]等离子体是由阳离子、阴离子、电子、以及激发的中性原子和分子组成的被高温加热的导电气体。多种气体(例如，单原子氩气和/或双原子气体氢气、氮气、氧气或空气)被用作等离子气体。这些气体通过电弧的能量离子化并且离解。受到喷嘴限制的电弧之后被称为等离子体射流。喷嘴和电极的设计会极大地影响等离子体射流的参数。等离子体射流的这些参数例如为射流直径、温度、能量密度和气体的流速。
[0003]在等离子体切割中，等离子体通常受到喷嘴的限制，该喷嘴可以是气冷的或者水冷的。由此可以实现高达2 X 106W/cm2的能量密度。温度在等离子体射流中上升至高达30000°C，这结合气体的高流速可以对材料具有非常高的切割速度。
[0004]等离子体焰炬通常包括等离子体焰炬头和等离子体焰炬轴。电极和喷嘴紧固在等离子体焰炬头中。等离子气体在它们之间流动并通过喷嘴孔流出。气体导向部附接在电极与喷嘴之间并可以设置成旋转的，等离子气体通常通过该气体导向部导向。
[0005]还已知这样的布置:阀(优选电磁阀)切换或调节等离子气体。它们位于组件中的焰炬轴外/焰炬壳体外。例如，这些阀可以在组件中紧固在软管包处。同样已知的是，这些阀附接到等离子体焰炬的气体软管与用于气体供应的供应软管之间的联接单元。
[0006]同样已知的是，对于等离子气体使用多个阀。例如它们是用于点火的气体和用于切割的气体。氧气用作用于等离子体切割的等离子气体。等离子体可以利用空气或氮气来点火，并且切割可以利用氧气来执行。还存在混合气体的可能性，例如在切割合金钢中混合的气体是使用氩气和氢气。还已知的是，为了在不同的等离子气体之间尽可能快地改变，应当使相应的软管管路排气。
[0007]在已知的解决方案中不利的是，在气体之间的快速切换和在等离子体头/壳体的内部中的等离子气体空间的快速排气在足够短的时间内是不可能的，该等离子气体空间的容积是由管路或孔或以另一种方式在喷嘴孔和阀之间所形成。尤其是，利用较小直径的喷嘴孔，在该空间中的压力减小到0.5bar以下之前，它会花费数个100ms、部分甚至多达I秒。在停工的过程中，经常在切割的结束时期望以等离子气体PGl的压力或等离子气体PGl和PG2的压力来关断等离子体弧，等离子气体PGl的压力或等离子气体PGl和PG2的压力尽可能低，以最小化电极的磨损。此外，一个另外的不利之处是，管路的长度影响直到所期望的减小的压力已经达到的时间。长的管路长度延长了时间，但由于不同种类的导向系统而是频繁必要的，导向系统例如带有和不带有用于坡口切割的枢转单元的机器人控制或CNC控制的xy导向机器。
[0008]阀到等离子体焰炬轴的附接对于在导向系统中紧固是不利的;尤其是由于枢转单元而引起混乱。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的是提供用于在供应等离子气体的等离子体焰炬的控制操作或调节操作中改进停工、切换或改变的条件的可能性。
[0010]根据本发明，该目的是通过具有权利要求1的特征的等离子体焰炬来实现的。本发明的有利的实施方式和进一步的发展可以利用在从属权利要中所指定的特征来实现。
[0011]在根据本发明的等离子体焰炬中，等离子气体PGl被引导通过至少一个进给部和/或通过等离子体焰炬的壳体、并通过形成在该壳体内并与喷嘴开口连通或连接到喷嘴开口的中空空间。用于开启和关闭相应的进给部的至少一个阀可以存在于至少一个进给部中。这些用于开启和关闭进给部的阀可以布置在等离子体焰炬外和/或壳体内。
[0012]具有开口的中空空间以连接到进给部的方式形成在壳体内。该开口应当优选地被向外引导至壳体外。开启和关闭该开口的阀布置在壳体内的中空空间处。在某些操作状态、尤其是操作状态的改变中，利用开启的阀，离开进给部到达喷嘴开口的等离子气体可以经由该开口被引导出去。
[0013]由于该开口可以被向外引导至壳体外(可选地经由另外的管路)，因而当连接到该开口的阀开启时，它可以在最简单的情况下简单地与环境连通。然而，它还可以连接到产生真空的单元和/或连接到容器，在该容器中的压力被维持在进给部中的压力以下，优选在喷嘴开口之前的区域中的压力以下且在环境压力以下。
[0014]至少一个压力传感器可以布置在至少一个进给部和/或中空空间内或者连接到至少一个进给部和/或中空空间，优选地，可以利用所述压力传感器控制和/或调节等离子体焰炬工作的电流和/或电压和/或气体本身。可以根据由此确定的压力单独或额外地控制或调节所供应的等离子气体或辅助气体的压力和/或容积流量。
[0015]还存在一种可能性是，用于辅助气体SG的另外的进给部被引导通过壳体。可以通过喷嘴保护帽和形成在喷嘴保护帽中靠近等离子体射流的辅助气体进给部将辅助气体SG引导到外面，等离子体射流通过喷嘴开口射出。用于开启和关闭的阀同样应当连接到辅助气体进给部。
[0016]优选地，用于等离子气体的供应和可选地用于辅助气体的阀应当能够被调节或控制。
[0017]除了存在于所述中空空间处或开口处的阀，在相应的等离子气体PG1、PG2的流动方向上，在所述壳体内、在相应的进给部在连接到所述中空空间之前，也可以布置用于开启和关闭用于等离子气体PGl和/或PG2的进给部的至少一个阀。布置在所述壳体内的这些阀应当优选能够电气地、气动地或液压地致动，并且应当尤其优选地配置为轴向阀。可电气致动的阀可以电磁控制或者利用压电效应控制。
[0018]布置在所述壳体中的至少一个阀(也就是布置在进给部中或中空空间处或开口处的阀)应当具有15mm、优选最大I Imm的最大外径或最大平均面对角线，和/或，具有50mm、优选最大40mm、尤其优选最大30mm的最大长度，和/或，所述壳体的最大外径或最大平均面对角线应当总计为52_。所述最大外径应当总计为所述壳体的外径的最大1/4、优选最大1/5。所述阀应当具有10W、优选3W、尤其优选2W的最大电功耗。
[0019]平均最大面对角线可以针对非旋转对称的横截面理解为相应的横截面的所有面对角线的平均值。给定的数值应当将1:1应用到外径，并且对于面对角线，特定值应当为比给定的外径值大最多15%。
[0020]在可电气操作的阀中，等离子气体(PGl，PG2)或辅助气体应当流过线圈的绕组，由此冷却得以实现。
[0021]所述中空空间可以在所述流动方向上在存在于中空空间处的阀之前具有减小的自由横截面。然而，减小的自由横截面还可以存在于所述流动方向上在所述阀之后的所述开口处。排气时间可以通过自由横截面来影响从而减小。减小所述自由横截面的隔膜也可以布置在那儿。尤其是，等离子气体可以利用在中空空间处开启的阀逃逸的时间可以通过该减小的自由横截面或通过隔膜来增加，以确保只要仍然将电压施加到电极和/或只要电流流过该电极，等离子气体就仍然存在于空间中。由此，电极的使用寿命可以延长，且其中等离子气体的非常快地逃逸的临界操作状态得以避免。
[0022]根据本发明的等离子体焰炬还可以被配置为具有可与等离子体焰炬头分开的等离子体焰炬轴的快速改变的焰炬。因此，简单且快速的改变为所改变的所期望的工艺条件或工艺需求可以通过部件的简单交换来实现。
[0023]如果将要执行排气过程，则在开启集成或布置在中空空间中的阀之前，首先应当关闭进给部中用于等离子气体和可选地用于辅助气体的阀。在这一方面可选地，这些阀可以同时关闭，且集成或布置在中空空间中的阀可以开启。
【附图说明】
[0024]以下将参照示例更好地解释本发明。各个实施方式和不同的示例的技术特征可以独立于相应地单独描述的示例而彼此结合。在以下附图中:
[0025]图1以示意性形式示出了根据本发明的具有等离子体进给部的等离子体焰炬的示例的截面图示；
[0026]图2以示意性形式示出了根据本发明的具有等离子体进给部的等离子体焰炬的另外的示例的截面图示；
[0027]图3以示意性形式示出了根据本发明的具有两个等离子体进给部的等离子体焰炬的示例的截面图示；
[0028]图4以示意性形式示出了根据本发明的具有两个等离子体进给部的等离子体焰炬的另外的示例的截面图示；
[0029]图5以示意性形式示出了根据本发明的具有等离子体进给部和辅助气体进给部的等离子体焰炬的示例的截面图示；
[0030]图6以示意性形式示出了根据本发明的具有等离子体进给部和压力传感器的等离子体焰炬的另外的示例的截面图示；
[0031]图7示出了可以用在本发明中的轴向阀的截面图示；
[0032]图8示出了用于阀在等离子体焰炬的壳体内的布置的可能性；以及
[0033]图9示出了用于阀在等离子体焰炬的壳体内的布置的另外的可能性。
【具体实施方式】
[0034]等离子体焰炬I的示例以简化形式示出在附图中。除了气体，未示出操作等离子体焰炬I所需要的另外的介质(例如电流和冷却水)以及向等离子体焰炬I供应它们。
[0035]图1示出了等离子体焰炬I，该等离子体焰炬I具有带有喷嘴21、电极22的等离子体焰炬头2、和用于等离子气体PG的进给部34、以及带有壳体30的等离子体焰炬轴3。在本发明中，也就是在由本发明所涵盖的所有其它的示例中，等离子体焰炬轴3可以一体成形，并且仅仅可以由一个相应配置的壳体30形成，所有必需的部件可以存在并形成在壳体30处。
[0036]进给部34可以是在壳体30外面的气体软管，该气体软管连接到联接单元5的磁阀51，以用于等离子气体PGl的横向进给。进给部34的另一部分邻接气体软管并在壳体30内形成。进给部34连接到壳体30内的中空空间11。当阀33开启时，等离子气体可以通过中空空间11，经由存在于中空空间11处并布置在阀33之后的开口，逃逸出在喷嘴22与电极23之间形成的空间24而进入到环境或进入到连接的容器中。这可以通过在阀33之后的管路37来发生。电极22与喷嘴21通过气体导向部23彼此间隔布置，使得空间24形成在喷嘴21内。喷嘴21具有喷嘴孔210，喷嘴孔210的直径可以根据电切割电流从用于20A的0.5mm变化到用于800A的7mm。气体导向部23同样地具有等离子气体PG流过的开口或孔(未示出)。它们同样可以以不同的尺寸或直径以及甚至不同的数目来配置。
[0037]电磁可操作阀33位于等离子体焰炬轴3中，并且其进气口连接到中空空间11，以便利用开启的阀33，等离子气体可以通过开口离开中空空间11而向外移动到壳体30的外面，并且可选地在那儿可以移动到存在真空的容器(未示出)中。中空空间11的内部容积最小化。例如，它总计为5cm3到1cm3。阀33设计为小构造形状的轴向阀。例如，因此它具有I Imm的外径D和40mm的长度L。例如需要小的电功率(这里大约2W)来减小壳体30的升温。
[0038]在电弧点火时并且在切割的过程中，等离子气体PGl通过开启的阀51和进给部34流入壳体30中，并从那儿进入到中空空间11中。
[0039]如果将要结束切割，则首先关闭联接单元5中的阀51。由于等离子气体PGl应当以尽可能短的时间流出喷嘴21与电极22之间的空间24，以减小该空间24中的压力，因而开启阀53以给进给部34排气，并且开启阀33以用于中空空间11和空间24的快速排气。这里，中空空间11和空间24通过进给部34的开口或孔彼此连接。
[0040]在这一方面，等离子气体PG流过通过线圈S的绕组所包围的阀33的空间，由此更好地冷却阀33。阀33由于小的构造形状、所需的低电功率和通过流动的等离子气体来冷却，因而可以布置在壳体30中，而无需任何另外的预防措施。
[0041]在排气之后，阀33和阀53再次关闭，电弧可以再次被点火。几乎不取决于喷嘴孔210的内径和形成在壳体30内的进给部34中的孔的内径的短的排气时间可以通过该布置来实现。尤其是，利用Imm以下的喷嘴孔而不用所描述的布置，排气时间将总计为数个100ms。在所示出的实施方式中，该排气时间可以减小到200ms以下。
[0042]短的排气时间对于尽可能快速地开始下一次切割过程以减小两次切割过程之间的暂停并提高生产效率是重要的。另外，快速的压力减小延长了电极22的使用寿命，否则，电极22通过在空间24中较高的等离子体压力下熄灭电弧之后的腐蚀以及等离子体气体PGl、PG2的相关流动而更多地磨损。
[0043]作为管路37的另外的气体软管可以连接到中空空间11并在流动方向上连接到阀33之后的开口，在排气过程中，可以使用所述气体软管以限定的方式将待去除的等离子气体引导出去，以便可以将等离子气体引导至特定的位置，例如引导至容器(未示出)。在这里通过举例来说，在流动方向上，在阀33的进气口侧E之前附接隔膜，利用该隔膜，等离子体气体流动以在排气过程中被引导出去并且因此会影响排气时间。
[0044]在本实施方式中，排气持续时间还取决于总的进给部34的长度(也就是壳体30的外部的进给部34的长度)并因此取决于进给部的内部容积。在图2中示出了情况不再如此的示例。
[0045]图2同样示出了等离子体焰炬I。在中空空间11连接到进给部34之前，另外的阀31额外地位于壳体30中的进给部34中。该阀的出气口连接到中空空间11。
[0046]进气口连接到中空空间11的阀33连接到壳体30内的中空空间11，或者，布置在连接到中空空间11的开口中，以便可以利用开启的阀33实现排气。最小化中空空间11的内部容积。该内部容积通过阀31和阀34并通过气体导向部23来限制，气体导向部23可以是进给部34的部件，并且在这儿该内部容积例如总计为5cm3到1cm3。
[0047]阀31和阀33设计为小的构造形状的轴向阀。例如，因此它们具有IImm的外径D和40mm的长度L。例如需要小的电功率(这里大约2W)来减小壳体30的热产生。
[0048]在电弧点火时并且在切割的过程中，等离子气体PGl通过开启的阀51和进给部34流入到等离子体焰炬I，流过阀31并从那儿流入到中空空间11中。
[0049]如果将要结束切割，则首先关闭联接单元5中的阀51。由于等离子气体PGl应当以尽可能快速地流出喷嘴21与电极22之间的空间24，以在短时间内减小该空间24中的压力，因而关闭阀31并开启阀33，以用于中空空间11和空间24的快速排气。这里，中空空间11和空间24通过气体进给部23的开口或孔彼此连接。
[0050]在这一方面，相应的阀31、阀33中的包围其相应的电线圈S的绕组的容积被流过，由此其被更好地冷却。阀由于小的构造形状、所需的小的电功率和通过流动的等离子气体来冷却，因而可以布置在壳体30中。
[0051]在排气之后，阀33再次关闭，并且电弧可以被再次点火。几乎不取决于喷嘴孔210的直径、气体导向部23中的孔的直径和进给部34的长度的甚至更短的排气时间可以通过该布置来实现。在所示出的实施方式中，该排气时间可以减小到10ms以下。
[0052]排气阀53设置在联接位置5中。如果总的进给部34应当向上排气到阀31，则这是必要的。例如，当在切割过程之间对于等离子气体PGl需要不同的压力时，这是有用的。然而，该布置通常还可以没有阀51和阀53来使用。由此也可以实现中空空间11和空间24的快速排气。
[0053]由于甚至更短的排气时间，因而能够甚至更快地开始下一次切割过程。额外地，可在甚至更短的时间内实现的内部压力减小延长了电极22的使用寿命。
[0054]然而，在大的喷嘴的情况下，仅关闭阀31足以用于排气，而不开启阀33，之后以常规的方式操作等离子体焰炬。
[0055]相应的切割的参数可以存储在数据库中，并且可以限定阀33是否开启和何时开启的程序。可以做出同样的设置，即，隔膜38布置在进气口之前(例如中空空间11与阀33之间)或阀33的出气口处或阀33的出气口之后，隔膜38具有比等离子气体流过的阀33的最小内径小的内径。由此可以同样地影响排气时间。同等可能的是，等离子气体可以流过的该隔膜38的自由横截面是可变的。另外，另外的管路37可以连接到阀33和/或连接到隔膜38，以便等离子气体可以逃逸到特定的位置处(例如逃逸到壳体30外)，这里例如逃逸到联接单元5处。等离子气体可以逃逸穿过的开口可以同等地存在于壳体30中。这还应用于图1和图3中所示出的示例。
[0056]对于特定应用有用的是，例如当应当利用一种等离子气体执行点火并利用另一种等离子气体切割时，将两种等离子气体PGl和PG2供应至等离子体焰炬I。例如，利用空气执行点火并利用氧气来切割以减小电极磨损。同样存在在等离子体焰炬I中混合两种不同的等离子气体或者在切割过程中接入第二种等离子气体的可能性。例如，当利用氩气-氢气混合物切割时，这是有用的。在这里利用氩气执行点火，之后混合氢气。然而，此处在两种等离子气体之间的切换是同等可能的；例如，在作为等离子气体PGl的氩气下执行点火，之后进行切换至已经混合的等离子气体PG2、氩气-氢气混合物或氩气-氮气混合物或氩气-氢气-氮气混合物。为此在图3中以举例的方式示出了一布置。
[0057]同样地，图3示出了等离子体焰炬I。在流动的方向上连接到中空空间11之前，相应的阀31和另外的阀32连接在壳体30内，或者在那儿布置在进给部34和进给部35中以用于不同的等离子气体。阀31的进气口连接到进给部34，阀32的进气口连接到进给部35。两个阀31和32的出气口都连接到中空空间11。
[0058]进气口连接到中空空间11的阀33位于壳体30中，以便它可以给中空空间11排气。最小化中空空间11的内部容积。待排气的容积还通过阀31和阀34的容积以及气体导向部23以一定的方式来限制，并且例如在此处，该待排气的容积总计为5cm3到10cm3。
[0059]阀31、阀32和阀33设计为小的构造形状的轴向阀。例如，因此它具有IImm的外径D和40mm的长度L。例如它们需要小的电功率(这里大约2W)，以便降低壳体30中的加热。
[0060]在电弧点火时并且在维持电弧(在电极22与喷嘴21之间电弧燃烧)的过程中，等离子气体PGl通过开启的阀51和进给部34流到等离子体焰炬I，流过阀31并从那儿进入到中空空间11中。
[0061]在切割的过程中，S卩，尤其是当电弧燃烧时，等离子气体PG2在工件的方向上流过开启的阀52并进给到等离子体焰炬1、流过阀32，在电极22与喷嘴21之间流动。
[0062]在这里，例如存在如已经在前所描述的情况，其中在两种不同的等离子气体PGl和等离子气体PG2之间执行切换或者接入第二种等离子气体PG2。在第一种情况下，则阀31关闭并且阀32打开。可以关闭阀51，阀52必须开启，并且仅仅等离子气体PG2流动。这还可以以重叠的方式来发生，即两个阀均开启持续特定时间(例如300ms)以确保恒定的气流。
[0063]在利用两种等离子气体(例如利用气体混合物)执行切割的第二种情况下，等离子气体PGl和等离子气体PG2流入到喷嘴21中。
[0064]如果在第一种情况中将要结束切割，则首先关闭联接单元5中的阀52。由于等离子气体PG2应当尽可能快地流出喷嘴21与电极22之间的空间24，以在短时间内减小该空间24中的压力，因而阀32关闭且阀33开启，以用于中空空间11和空间24的快速排气。这里，中空空间11和空间24通过气体进给部23的开口或孔彼此连接。
[0065]如果在第二种情况中将要结束切割，首先关闭联接单元5中的阀51和阀52。由于等离子气体PGl和等离子气体PG2应当尽可能快地流出喷嘴21与电极22之间的空间24，以在短时间内减小该空间中的压力，因而阀31和阀32关闭且阀33开启，以用于中空空间11和空间24在短时间内的排气。这里，中空空间11和空间24通过气体进给部23的开口或孔彼此连接。
[0066]在这一方面，相应的阀31、阀33中的包围其相应的线圈S的绕组的容积被流过，由此其被更好地冷却。阀由于小的构造形状、操作所需的小的电功率和通过流动的等离子气体来冷却，因而可以无需任何另外的附加措施而布置在壳体30中。
[0067]在排气之后，阀33再次关闭，并且电弧可以被再次点火。几乎不取决于喷嘴孔210的直径、气体导向部23中的孔的直径和进给部34的长度的甚至更短的排气时间可以通过该布置来实现。在该示例中，该排气时间可以减小到10ms以下。
[0068]排气阀53和排气阀54设置在联接位置5中。即使进给部34还应当向上排气到阀31并且用于第二等离子气体PG2的进给部35也应当向上排气到阀32，这也是必要的。例如，当在切割过程之间需要用于等离子气体PGl和等离子气体PG2的不同压力时，这是有用的。然而，该布置通常还可以没有阀51和阀53来使用。由此也可以在短时间内实现中空空间11和空间24的排气。
[0069]还存在以下可能性:仅仅布置在等离子体焰炬轴中的阀31、阀32和/或阀33存在，其它的阀不存在或仅部分存在。这通过举例的方式在图4中示出。
[0070]图5示出了等离子体焰炬I，除了等离子气体或等离子气体PGl和等离子气体PG2，例如该等离子体焰炬I还具有用于辅助气体SG的进给部36(如在DE 10 2004 049 445 B4中所示出的)。则等离子体焰炬I还具有喷嘴保护帽25，并且，辅助气体SG流过喷嘴21和喷嘴帽25之间的空间26，并可以围绕空间26流动或还限制空间26，喷嘴帽25在电弧的方向上固定喷嘴21。
[0071 ]辅助气体SG通过进给部36供应到等离子体焰炬I ο阀55切换并影响辅助气体SG。如用于等离子气体PGl和等离子气体PG2的阀，用于辅助气体SG的阀(未示出)也可以存在于壳体30中。
[0072]等离子体焰炬I也可以被配置为快速改变的焰炬，其中例如，如在DE 10 2006 038134 B4中所描述的，焰炬头可以与焰炬轴通过简单的手动操纵方式或以自动方式分开。
[0073]图6示出了图2中所示出的布置。另外，在这一方面，压力传感器39位于壳体30中，并确定中空空间11中的压力。测量结果可以被传递到控制部，因此可以根据相应的所确定的压力进行电切割电流的控制或阀的切换。电流可以根据相应的所确定的压力改变。例如，在相应的特定压力增大时，电流可以增大，同样地，在相应的特定压力减小时，电流可以减小。该依赖性可以成比例或不成比例、遵循其它的数学函数进行。同样地，当相应的所确定的中空空间11中的压力下降到预定的值以下时，电流可以关断。
[0074]图7示出了能够用在本发明中的轴向螺线管阀的大大简化的设计。具有绕组的线圈S位于其主体的内部，等离子气体可以从进气口 B流过该绕组到出气口 A。用于开启和关闭的机构也布置在内部。螺线管阀的主体具有长度L和外径D。这里示出的螺线管阀具有25mm的长度L和1mm的直径。
[0075]图8示出了阀31、阀32和阀33的可行的节约空间的布置。它们布置在壳体30中，以便它们在垂直于中心线M的平面中分别以120°的角度α?布置。与该角度的偏差应当不超过± 30°。由此该布置节约空间并可以布置在壳体30中或等离子体焰炬轴3中。阀31、阀32和阀33之间的距离L1、L2和L3分别< 20mm。阀31、阀32和阀33中的至少一个阀以其进气口E与其它的阀相反(即与它们的出气口 A相反)来布置。在该示出的示例中，相反布置的阀是中空空间11中的阀33。
[0076]图9示出了具有四个阀31、32、33和34的布置。它们布置在壳体30的内部，以便它们在垂直于中心线M的平面中分别以90°的角度α?、α2、α3、α4布置。与这些角度的偏差应当不超过±30°。由此该布置节约空间并可以布置在壳体30中或等离子体焰炬轴3中。阀之间的距离L1、L2、L3和L4 < 20mm。这些阀31至阀34中的至少一个阀以其进气口 E与其它的阀相反(即与它们的出气口 A相反)来布置。
[0077]附图标记列表:
[0078]I等离子体焰炬
[0079]2等离子体焰炬头
[0080]3等离子体焰炬轴[0081 ] 5联接单元
[0082]11中空空间
[0083]21喷嘴
[0084]22电极
[0085]23气体导向部
[0086]24空间(在电极/喷嘴之间)
[0087]25喷嘴保护帽
[0088]26空间(喷嘴-喷嘴保护帽)
[0089]30等离子体焰炬轴的套筒
[0090]31阀PGl
[0091]32阀 PG2
[0092]33排气阀
[0093]34进给部 PGl
[0094]35进给部 PG2
[0095]36进给部 SG
[0096]37管路
[0097]38隔膜
[0098]39压力传感器
[0099]40用于SG的阀
[0100]51阀
[0101]52阀
[0102]53阀
[0103]54阀
[0104]55阀
[0105]210喷嘴孔
[0106]A出气口
[0107]D直径
[0108]E进气口
[0109]L长度
[0110]PGl等离子气体I
[0111]PG2等离子气体2
[0112]SG辅助气体
[0113]S线圈
[0114]L1-L4 阀的距离
[0115]α1-α4 角度
【主权项】
1.一种等离子体焰炬、优选等离子体切割焰炬，其中等离子气体(PGl和/或PG2)被引导通过至少一个进给部(34，35)、通过所述等离子体焰炬(I)的壳体(30)、到达喷嘴开口(210)， 其特征在于， 连接到所述进给部(34，35)的中空空间(11)存在于所述壳体(30)内，开启和关闭开口的阀(33)布置在所述中空空间处的所述开口处，在所述阀(33)的开启状态下，能够实现将离开所述进给部(34，35)到达所述喷嘴开口(210)的等离子气体(PGl和/或PG2)引导出去。2.根据权利要求1所述的等离子体焰炬，其特征在于， 所述中空空间(11)处的所述开口被向外引导至所述壳体(30)外并连接到环境或连接到产生真空的单元和/或容器，所述容器中的压力被维持在所述至少一个进给部(34，35)中在所述喷嘴开口(210)之前的区域中的压力以下，优选在环境压力以下。3.根据权利要求1或权利要求2所述的等离子体焰炬，其特征在于，至少一个压力传感器(39)被布置在所述至少一个进给部(34，35)、形成在所述等离子体焰炬(I)的喷嘴(21)与电极(22)之间的空间(24)、和/或所述中空空间(11)内，或者，至少一个压力传感器(39)连接到所述至少一个进给部(34，35)、形成在所述等离子体焰炬(I)的喷嘴(21)与电极(22)之间的空间(24)、和/或所述中空空间(11)，利用所述压力传感器能够控制和/或调节所述等离子体焰炬(I)工作的电流、电压、用于等离子气体和/或辅助气体(PGl，PG2，SG)的压力和/或容积流量。4.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，用于开启和关闭相应的进给部(34，35)的至少一个阀(31，32，51，52)存在于所述至少一个进给部(34，35)中。5.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，用于辅助气体(SG)的另外的进给部(36)穿过所述壳体(30)并通过喷嘴保护帽(25)和形成在所述喷嘴保护帽(25)中靠近等离子体射流的辅助气体导向部(36)被引导到外面，所述等离子体射流通过所述喷嘴开口( 210)射出，阀(55)连接到所述辅助气体进给部(36)。6.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，除了存在于所述中空空间(11)处的所述阀(33 )，在相应的等离子气体(PGI，PG2)的流动方向上，在所述壳体(30)内、在相应的进给部(34，35)在连接到所述中空空间(11)之前，布置有用于开启和关闭用于等离子气体(PGl和PG2)的进给部(34和/或35)的至少一个阀(31和/或32)，其中布置在所述壳体(30)内的所述阀(31，32，35)可以优选电气地、气动地或液压地致动，并且尤其优选地形成为轴向阀。7.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，布置在所述壳体(30)中的至少一个所述阀(31，32，33)具有15mm、优选最大Ilmm的最大外径或最大平均面对角线，和/或，具有50mm、优选最大40mm、尤其优选最大30mm的最大长度，和/或，所述壳体(3)的最大外径总计为52mm;和/或，所述最大外径具有所述壳体(30)的外径或最大平均面对角线的最大1/4、优选最大1/5，和/或，所述至少一个阀(31，32，33)具有10胃、优选3胃、尤其优选2W的最大电功耗。8.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，在可电气操作的阀(31，32，33)中，等离子气体(?61，?62)和/或辅助气体(56)流过线圈(5)的绕组。9.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，所述中空空间(11)在所述流动方向上在所述阀(33)之前具有减小的自由横截面，和/或，所述开口在所述流动方向上在所述阀(33)之后具有减小的自由横截面，或者，减小所述自由横截面的隔膜布置在所述中空空间(11)中的所述阀(33)之前或所述开口中的所述阀(33)之后。10.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体焰炬，其特征在于，所述等离子体焰炬形成为具有能够与等离子体焰炬头(2)分开的等离子体焰炬轴(3)的快速改变的焰炬。
【文档编号】H05H1/26GK105848398SQ201610066911
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】弗兰克·劳里施, 蒂莫·格伦德克, 雷内·诺戈夫斯基, 沃克·克林克
【申请人】卡尔伯格-基金会