Dýza pre kvapalinou chladený plazmový horák a hlavica plazmového horáka opatrená touto dýzou

Číslo patentu: E 20125

Dátum: 31.05.2010

Autori: Grundke Timo, Krink Volker, Laurisch Frank

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Dýza pre kvapalinou chladený plazmový horák a hlavíca plazmového horáka opatrená0001 Predložený vynález sa týka dýzy pre kvapalinou chladený plazmový horák, a taktiež satýka aj hlavice plazmového horáka opatrenej touto dýzou.0002 Tepelne vysoko ohríaty, elektricky vodivý plyn, zložený z kladných a záporných iónov, elektrónov a nabudených a neutrálnych atómov a molekúl, sa označuje ako plazma.0003 Ako plazmový plyn sa používajú rôzne plyny, napr 1 klad jednoatómový argón a/alebo dvojatómové plyny ako vodík, dusík, kyslík alebo vzduch. Uvedené plyny sa vdôsledku pôsobenia energie elektrického oblúka ionizujú a disociujú. Elektrický oblúk zúžený dýzou sapotom označuje ako plazmový zväzok.0004 Parametre plazmového zväzku môžu byť nepriaznivo ovplyvnené uskutočnením dýzy a elektródy. Uvedenými parametrami plazmového zväzku, sú, napríklad, priemer zväzku, teplota, koncentrácia energie a prietoková rýchlosť toku plynu.0005 V prípade plazmového rezania sa, napríklad, plazma vytvára pomocou dýzy, ktorá môže byť chladená plynom alebo vodou. Výsledkom je docielenie koncentrácie energie až do 2 x 106 W/cmz. Vplazmovom zväzku sa generujú teploty až 30 000 °C, ktoré, v spojení s vysokou prietokovou rýchlosťou plynu, zaisťujú rezanie materiálov pri veľmi vysokých0006 Plazmové horáky môžu byť prevádzkované priamo alebo nepriamo. V prípade metódy priameho prevádzkovania plazmového horáka prúd preteká zo zdroja prúdu prostredníctvom elektródy plazmového horáka, cez plazmový zväzok, generovaný pomocou elektrického oblúka azužujúci sa prostredníctvom dýzy, priamo cez spracovávaný kus späť do zdroja prúdu. V prípade metódy priameho prevádzkovania je možné rezaniu podrobovať iba elektricky vodivé0007 V prípade metódy nepriameho prevádzkovania plazmového horáka prúd preteká zo zdroja prúdu prostredníctvom elektródy plazmového horáka, cez plazmový zväzok, generovaný pomocou elektrického oblúka a zužujúci sa prostredníctvom dýzy, a dýzu späť do zdroja prúdu. V tomto prípade je dýza zaťažená viac než V prípade metódy priameho plazmového rezania,pretože dýza obmedzuje nielen plazmový zväzok, ale súčasne realizuje aj počiatočný bod elektrického oblúka. Metódou nepriameho prevádzkovania je možné rezaniu podrobovať akoelektricky vodivé, tak aj elektricky nevodivé materiály.0008 Vzhľadom na vysoké tepelné zaťaženie dýzy je uvedená dýza zhotovená, spravidla, z kovového materiálu, avýhodne z medi, z dôvodu jej vysokej elektrickej vodivosti avysokej tepelnej vodivosti. To isté platí aj pre držiak elektródy, hoci ten môže byť vyrobený aj zo striebra. Potom sa na plazmový horák, ktorého hlavnými súčasťami sú hlavica plazmového horáka, kryt dýzy, časť na vedenie plazmy, dýza, držiak dýzy, prostriedky na prijímanie elektródy, držiak elektródy s vložkou elektródy a, V prípade moderných plazmových horákov,držiak ochranného krytu dýzy aochranný kryt dýzy, nasadí dýza. Na držiak elektródy sa zafixuje špicatá vložka elektródy zhotovená z wolfrámu, ktorý je vhodný na použitie neoxidujúceho plynu ako plazmového plynu, napríklad zmesi argón-vodík. Takzvaná plochá elektróda, ktorej vložka je vytvorená, napríklad, zhafnia, je vhodná taktiež na použitie oxídujúcich plynov ako plazmového plynu, napríklad vzduchu alebo kyslíka. Na docielenie dlhej prevádzkovej životnosti dýzy sa, vtomto prípade, dýza chladí kvapalinou, napríklad vodou. Chladiaca kvapalina je vedená prostredníctvom prívodného kanála smerom k dýze a vratného kanála z dýzy a, v tomto prípade, prechádza skrz komoru chladiacej kvapaliny, ktoráje vymedzená dýzou a krytom dýzy.0009 V dokumente DD 36014 B 1 je opísaná dýza. Táto dýza je vytvorená z materiálu, ktorý má dobrú vodivosť, napríklad takého ako med, a vykazuje geometrický tvar zodpovedajúci príslušnému modelu plazmového horáka, napríklad kónický v uskutočnení s výtlačnou komorou svalcovým výstupným otvorom dýzy. Vonkajší tvar je realizovaný ako kónus,s približne rovnakou hrúbkou steny, ktorá je dimenzovaná tak, aby zaísťovala dobrú stabilitu dýzy a dobrú tepelnú vodivosť V spojení s chladiacou kvapalínou. Dýza je usadená v držiaku dýzy. Držiak dýzy pozostáva z materiálu odolného voči korózii, napríklad mosadze, a vnútri je opatrený strediacimi prostriedkami na prijímanie dýzy, ako aj drážkou pre gumové tesnenie,ktoré utesňuje výtlačnú komoru voči chladiacej kvapaline. Navyše sú V držiaku dýzyumiestnené kanály na privádzanie a odvádzanie chladiacej kvapaliny, ktoré sú usporiadanév odsadení voči sebe navzájom o 180 °. Drážka pre tesniaci O-krúžok, ktorého účelom je utesníť komoru chladiacej kvapaliny voči atmosfére, a závit a strediace prijímacie prostriedky pre kryt dýzy sú umiestnené na vonkajšom priemere držiaka dýzy. Kryt dýzy, rovnako vytvorený z materiálu odolného voči korózii, napríklad mosadze, je realizovaný v kónickom tvare a jeho hrúbka steny je dimenzovaná vhodne tak, aby zaisťovala odvádzanie sálavého tepla do chladiacej kvapaliny. Najmenší vnútorný priemer je opatrený tesnením. V najjednoduchšom prípade je ako chladiaca kvapalina použitá voda. Uvedené usporiadanie umožňuje jednoduchú výrobu dýz s hospodámym využitím materiálu a možnosťou ich rýchlej výmeny, a, ako výsledok kónického uskutočnenia, natáčanie plazmového horáka vzhľadom na spracovávaný0010 V opise dokumentu DE 1 565 638 je opísaný plazmový horák, výhodne na rezanie materiálov plazmovým oblúkom a na prípravu hrán na zváranie. Zužujúci sa tvar hlavice horáka sa docieľuje použitím najmä kónickej rezacej dýzy, ktorej vnútorné a vonkajšie uhly sklonu sú navzájom totožné a súčasne sú totožné s vnútomými a vonkajšími uhlami sklonu krytu dýzy. Medzi krytom dýzy a rezacou dýzou je vytvorená komora chladiacej kvapaliny, pričom vnútri tejto komory chladiacej kvapaliny je kryt dýzy opatrený prírubou, ktorá stykom kov-kov utesňuje rezaciu dýzu, čoho výsledkom je vytvorenie rovnomemého prstencového priestoru ako komory chladiacej kvapaliny. Privádzanie a odvádzanie chladiacej kvapaliny, spravidla sa jedná o vodu, sa uskutočňuje prostredníctvom drážok, ktoré sú v držiaku dýzy usporiadané v odsadenívoči sebe navzájom o 180 °.0011 V dokumente DE 25 25 939 je opísaný plazmový horák, najmä na rezanie alebo zváranie, v ktorom držiak elektródy a teleso dýzy tvoria jedinú výmennú konštrukčnú jednotku. Vonkajší prívod chladiacej kvapaliny je vytvorený vpodstate prostredníctvom objímkového krytu, ktorý zahrnuje teleso dýzy. Chladiaca kvapalina prechádza skrz kanály do prstencovej komory, ktorá je tvorená telesom dýzy a objímkovým krytom.0012 V dokumente DE 692 33 071 T 2 je opísané zariadenie na rezanie plazmovým oblúkom. Opisuje sa V ňom uskutočnenie dýzy horáka na rezanie plazmovým oblúkom, ktorá je vytvorená z vodivého materiálu, a zahmuje Výstupný otvor pre dýzu plazmového plynu, duté teleso, ktoré je vytvorené tak, že vykazuje v podstate kónickú tenkostennú konfiguráciu zužujúcu sa smerom k výstupnému otvoru, a zväčšenú hlavicu, ktorá je vytvorená v spoločnomcelku s telesom, pričom touto hlavicou je, s výnimkou stredového kanála, tuhé teleso osovovyrovnané s výstupným otvorom a zahmujúce všeobecne kónický vonkajší povrch, ktorý sa rovnako smerom kvýstupnérnu otvoru zužuje, a ktorý, vpriľahnutí ksusediacemu dutému telesu, vykazuje priemer presahujúci priemer telesovej časti na vytvorenie podrezaného vybrania. Zariadenie na rezanie plazmovým oblúkom je opatrené krytom sekundámeho plynu. Okrem toho je medzi dýzou a krytom sekundámeho plynu usporiadaný vodou chladený kryt na vytvorenie vodou chladenej komory pre vonkajší povrch dýzy, zaisťujúcej vysoko účinné ochladzovanie. Dýza je charakterizovaná veľkou hlavicou, ktorá obklopuje Výstupný otvor pre plazmový zväzok, a špicatým podrezaním alebo vybraním na vytvorenie kužeľovitého telesa.Uvedená konštrukcia dýzy podporuje chladenie dýzy.0013 Vo vyššie opísaných plazmových horákoch sa chladiaca kvapalina vedie skrz prívodný kanál vody smerom k dýze a ďalej skrz vratný kanál vody preč od dýzy. Uvedené kanály sú vo väčšine prípadov usporiadané v odsadení voči sebe navzájom o l 80 ° a Chladiaca kvapalina na ceste od prívodu k návratu oplachuje okolie čo možno najrovnomernejšie. Napriek tomu všakv blízkosti kanála dýzy dochádza neustále k prehrievaniu.0014 Ďalší vodiace prostriedky chladiacej kvapaliny pre horák, a výhodne plazmový horák,najmä na účely plazmového zvárania, plazmového rezania, plazmového tavenia a plazmového vstrekovania, ktoré sú spôsobilé odolávať vysokým tepelným zaťaženiam z dýzy a katódy, sú opísané v dokumente DD 83890 B 1. V tomto prípade je na ochladzovanie dýzy usporiadaný vodiaci prstenec chladiaceho média, ktorý je ľahko zavediteľný do a vyberateľný z prídržnej časti dýzy, pričom tento vodiaci prstenec chladiaceho média, vymedzujúci vedeme chladiaceho média V tenkej, maximálne 3 mm hrubej vrstve okolo vonkajšej steny dýzy, zahmuje obvodovú tvarovú drážku, ktorou je spojené viac než jedno, výhodne dve až štyri, vedenia chladiacej kvapaliny, ktoré sú nainštalované V tvare do hviezdy vzhľadom na uvedenú tvarovú drážku, a radiálnc a syrnetricky a V tvare do hviezdy vzhľadom na vstup dýzy V rovnakom uhle pohybujúcom sa V rozmedzí od 0 do 90 °, otvorené tak, že sú priľahlé ku každému z dvoch výstupov chladiacich kvapalných médií a že každý výstup chladiaceho kvapalného média jepriľahlý k dvom vstupom chladiaceho kvapalného média.0015 Nevýhodu uvedeného usporiadania, predstavuje, opäť, nevyhnutnosť vyšších ñnančných nákladov na chladenie v dôsledku použitia ďalšej súčasti, t. j. vodiaceho prstencachladiaceho kvapalného média. Okrem toho je výsledkom zväčšenie celého usporiadania.

MPK / Značky

MPK: H05H 1/34, H05H 1/28

Značky: horáka, plazmového, dýzou, hlavica, kvapalinou, opatřená, horák, dýza, chladený, touto, plazmový

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/30-e20125-dyza-pre-kvapalinou-chladeny-plazmovy-horak-a-hlavica-plazmoveho-horaka-opatrena-touto-dyzou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Dýza pre kvapalinou chladený plazmový horák a hlavica plazmového horáka opatrená touto dýzou</a>

Podobne patenty