DE102009031857C5 - Nozzle for a liquid-cooled plasma torch and plasma torch head with the same - Google Patents

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Abstract

Düse (4) für einen flüssigkeitsgekühlten Plasmabrenner, umfassend eine Düsenbohrung (4.10) für den Austritt eines Plasmagasstrahls an einer Düsenspitze (4.11), einen ersten Abschnitt (4.1), dessen Außenfläche (4.4) im wesentlichen zylindrisch ist, und einen sich daran zur Düsenspitze (4.11) anschließenden zweiten Abschnitt (4.2), dessen Außenfläche (4.5) sich zur Düsenspitze (4.11) hin im wesentlichen kegelförmig verjüngt, wobei mindestens zwei Flüssigkeitszulaufnuten (4.20 und 4.21) und mindestens zwei Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22 und 4.23) vorgesehen sind, die sich über den zweiten Abschnitt (4.2) in der Außenfläche (4.5) der Düse (4) zur Düsenspitze (4.11) hin erstrecken, wobei mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und/oder mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) sich auch über einen Teil des ersten Abschnitts (4.1) erstreckt/erstrecken und sich im ersten Abschnitt (4.1) mindestens eine weitere Nut (4.6 oder 4.7) befindet, die dort mit mindestens einer der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) oder mindestens einer der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) in Verbindung steht und sich in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts erstreckt.A nozzle (4) for a liquid cooled plasma torch comprising a nozzle bore (4.10) for exit of a jet of plasma at a nozzle tip (4.11), a first portion (4.1) whose outer surface (4.4) is substantially cylindrical and adjoins the nozzle tip (4.11) subsequent second section (4.2), the outer surface (4.5) tapers to the nozzle tip (4.11) out substantially conical, wherein at least two Flüssigkeitszulaufnuten (4.20 and 4.21) and at least two Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22 and 4.23) are provided, the via the second section (4.2) in the outer surface (4.5) of the nozzle (4) to the nozzle tip (4.11), wherein at least one of the Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) and / or at least one of the Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) also extend over a portion of the first section (4.1) and extend in the first section (4.1) at least one further groove (4.6 or 4.7) b efindet there with at least one of the liquid inlet grooves (4.20; 4.21) or at least one of the liquid return grooves (4.22; 4.23) communicates and extends in the circumferential direction of the first section.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düse für einen flüssigkeitsgekühlten Plasmabrenner sowie einen Plasmabrennerkopf mit derselben.The present invention relates to a nozzle for a liquid-cooled plasma torch and a plasma burner head with the same.

Als Plasma wird ein thermisch hoch aufgeheiztes elektrisch leitfähiges Gas bezeichnet, das aus positiven und negativen Ionen, Elektronen sowie angeregten und neutralen Atomen und Molekülen besteht.Plasma is a thermally highly heated electrically conductive gas, which consists of positive and negative ions, electrons and excited and neutral atoms and molecules.

Als Plasmagas werden unterschiedliche Gase, zum Beispiel das einatomige Argon und/oder die zweiatomigen Gase Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff oder Luft eingesetzt. Diese Gase ionisieren und dissoziieren durch die Energie eines Lichtbogens. Der durch eine Düse eingeschnürte Lichtbogen wird dann als Plasmastrahl bezeichnet.The plasma gas used is a variety of gases, for example the monatomic argon and / or the diatomic gases hydrogen, nitrogen, oxygen or air. These gases ionize and dissociate through the energy of an arc. The narrowed by a nozzle arc is then referred to as plasma jet.

Der Plasmastrahl kann in seinen Parametern durch die Gestaltung der Düse und Elektrode stark beeinflusst werden. Diese Parameter des Plasmastrahls sind zum Beispiel der Strahldurchmesser, die Temperatur, Energiedichte und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases.The plasma jet can be greatly influenced in its parameters by the design of the nozzle and electrode. These parameters of the plasma jet are, for example, the beam diameter, the temperature, the energy density and the flow velocity of the gas.

Beim Plasmaschneiden beispielsweise wird das Plasma durch eine Düse, die gas- oder wassergekühlt sein kann, eingeschnürt. Dadurch können Energiedichten bis 2 × 106 W/cm2 erreicht werden. Im Plasmastrahl entstehen Temperaturen bis 30.000°C, die in Verbindung mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Gases sehr hohe Schneidgeschwindigkeiten an Werkstoffen realisieren.In plasma cutting, for example, the plasma is constricted through a nozzle, which may be gas or water cooled. As a result, energy densities up to 2 × 10 6 W / cm 2 can be achieved. Temperatures of up to 30,000 ° C are generated in the plasma jet, which, in combination with the high flow velocity of the gas, produce very high cutting speeds on materials.

Plasmabrenner können direkt oder indirekt betrieben werden. Bei der direkten Betriebsweise fließt der Strom von der Stromquelle über die Elektrode des Plasmabrenners, den mittels Lichtbogen erzeugten und durch die Düse eingeschnürten Plasmastrahl direkt über das Werkstück zur Stromquelle zurück. Mit der direkten Betriebsweise können elektrisch leitfähige Materialien geschnitten werden.Plasma torches can be operated directly or indirectly. In the direct mode of operation, the current from the power source flows through the electrode of the plasma torch, the arc generated by the arc and constricted by the nozzle directly back to the power source via the workpiece. With the direct mode of operation, electrically conductive materials can be cut.

Bei der indirekten Betriebsweise fließt der Strom von der Stromquelle über die Elektrode des Plasmabrenners, den mittels Lichtbogen erzeugten und durch die Düse eingeschnürten Plasmastrahl und die Düse zurück zur Stromquelle. Dabei wird die Düse noch stärker belastet als bei direktem Plasmaschneiden, da sie nicht nur den Plasmastrahl einschnürt, sondern auch den Ansatzpunkt des Lichtbogens realisiert. Mit der indirekten Betriebsweise können sowohl elektrisch leitende als auch nicht leitende Materialien geschnitten werden.In the indirect mode, the current flows from the power source through the electrode of the plasma torch, the plasma jet generated by the arc and constricted by the nozzle and the nozzle back to the power source. The nozzle is even more heavily loaded than with direct plasma cutting, because it not only constricts the plasma jet, but also realizes the starting point of the arc. With the indirect mode of operation, both electrically conductive and non-conductive materials can be cut.

Wegen der hohen thermischen Belastung der Düse wird diese in der Regel aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise wegen seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus Kupfer, hergestellt. Gleiches gilt für den Elektrodenhalter, der aber auch aus Silber hergestellt sein kann. Die Düse wird dann in einem Plasmabrenner, dessen Hauptbestandteile ein Plasmabrennerkopf, eine Düsenkappe, ein Plasmagasführungsteil, eine Düse, eine Düsenhalterung, eine Elektrodenaufnahme, ein Elektrodenhalter mit Elektrodeneinsatz und bei modernen Plasmabrennern eine Düsenschutzkappenhalterung und eine Düsenschutzkappe sind, eingesetzt. Der Elektrodenhalter fixiert einen spitzen Elektrodeneinsatz aus Wolfram, der für den Einsatz nicht oxidierender Gase als Plasmagas, zum Beispiel ein Argon-Wasserstoff-Gemisch geeignet ist. Eine sogenannte Flachelektrode, deren Elektrodeneinsatz beispielsweise aus Hafnium besteht, ist auch für den Einsatz oxidierender Gase als Plasmagas, zum Beispiel Luft oder Sauerstoff, geeignet. Um eine hohe Lebensdauer für die Düse zu erreichen, wird diese hier mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, gekühlt. Das Kühlmittel wird über einen Wässervorlauf zur Düse hin- und einen Wasserrücklauf von der Düse weggeführt und durchströmt dabei einen Kühlmittelraum, der durch die Düse und die Düsenkappe begrenzt wird.Because of the high thermal load of the nozzle, this is usually made of a metallic material, preferably because of its high electrical conductivity and thermal conductivity of copper. The same applies to the electrode holder, which can also be made of silver. The nozzle is then inserted into a plasma torch whose main components are a plasma torch head, a nozzle cap, a plasma gas guide member, a nozzle, a nozzle holder, an electrode holder, an electrode holder with electrode insert and in modern plasma torches a nozzle cap holder and a nozzle cap. The electrode holder fixes a tungsten tip insert which is suitable for the use of non-oxidizing gases as plasma gas, for example an argon-hydrogen mixture. A so-called flat electrode whose electrode insert consists for example of hafnium is also suitable for the use of oxidizing gases as plasma gas, for example air or oxygen. In order to achieve a long service life for the nozzle, it is cooled here with a liquid, for example water. The coolant is led back to the nozzle via a water feed and a water return from the nozzle and flows through a coolant space which is delimited by the nozzle and the nozzle cap.

In DD 36014 B1 ist eine Düse beschrieben. Diese besteht aus einem gut leitenden Werkstoff, zum Beispiel Kupfer, und hat eine dem jeweiligen Plasmabrennertyp zugeordnete geometrische Form, zum Beispiel einen konisch ausgebildeten Entladungsraum mit einem zylindrischen Düsenausgang. Die äußere Form der Düse ist als Konus ausgebildet, wobei eine annähernd gleiche Wanddicke erzielt wird, die so bemessen ist, dass eine gute Stabilität der Düse und eine gute Wärmeleitung zum Kühlmittel gewährleistet ist. Die Düse sitzt in einem Düsenhalter. Der Düsenhalter besteht aus korrosionsfestem Material, zum Beispiel Messing, und hat innen eine Zentrieraufnahme für die Düse sowie eine Nut für einen Dichtungsgummi, der den Entladungsraum gegen das Kühlmittel abdichtet. Weiterhin befinden sich im Düsenhalter um 180° versetzte Bohrungen für den Kühlmittelzu- und -rücklauf. Auf dem äußeren Durchmesser des Düsenhalters befinden sich eine Nut für einen Rundgummi zur Abdichtung des Kühlmittelraums gegenüber der Atmosphäre sowie ein Gewinde und eine Zentrieraufnahme für eine Düsenkappe. Die Düsenkappe, ebenfalls aus korrosionsfestem Material, zum Beispiel Messing, ist spitzwinklig ausgebildet und hat eine zur Ableitung von Strahlungswärme an das Kühlmittel zweckmäßig bemessene Wandstärke. Der kleinste innere Durchmesser ist mit einem Rundring versehen. Als Kühlmittel wird am einfachsten Wasser verwendet. Diese Anordnung soll eine einfache Herstellung der Düsen bei sparsamem Materialeinsatz und ein schnelles Auswechseln dieser sowie durch die spitzwinklige Bauform ein Schwenken des Plasmabrenners gegenüber dem Werkstück und damit Schrägschnitte ermöglichen.In DD 36014 B1 a nozzle is described. This consists of a highly conductive material, for example copper, and has a geometric shape associated with the respective plasma torch type, for example a conical discharge space with a cylindrical nozzle exit. The outer shape of the nozzle is formed as a cone, wherein an approximately equal wall thickness is achieved, which is dimensioned so that a good stability of the nozzle and a good heat conduction to the coolant is ensured. The nozzle sits in a nozzle holder. The nozzle holder is made of corrosion-resistant material, such as brass, and has inside a centering for the nozzle and a groove for a rubber seal, which seals the discharge space against the coolant. Furthermore, there are 180 ° staggered holes in the nozzle holder for the coolant supply and return. On the outer diameter of the nozzle holder there is a groove for a round rubber for sealing the coolant space from the atmosphere and a thread and a centering for a nozzle cap. The nozzle cap, also made of corrosion-resistant material, such as brass, is formed at an acute angle and has a useful for the dissipation of radiant heat to the coolant wall thickness. The smallest inner diameter is provided with a round ring. The easiest way to cool water is to use water. This arrangement is a simple production of the nozzles with economical use of materials and a quick replacement of these and by the acute-angled design pivoting of the plasma torch allow the workpiece and thus bevel cuts.

In DE 1 565 638 A wird ein Plasmabrenner, vorzugsweise zum Plasmaschmelzschneiden von Werkstoffen und zur Schweißkantenvorbereitung, beschrieben. Die schlanke Form des Brennerkopfes wird durch die Verwendung einer besonders spitzwinkligen Schneiddüse erreicht, deren innerer und äußerer Winkel untereinander gleich und auch gleich dem inneren und äußeren Winkel der Düsenkappe sind. Zwischen der Düsenkappe und der Schneiddüse wird ein Kühlmittelraum gebildet, in dem die Düsenkappe mit einem Bund versehen ist, welcher mit der Schneiddüse metallisch dichtet, so dass dadurch ein gleichmäßiger Ringspalt als Kühlmittelraum entsteht. Die Zu- und Abführung des Kühlmittels, im allgemeinen Wasser, erfolgt durch zwei um 180° gegeneinander versetzt angeordnete Schlitze im Düsenhalter.In DE 1 565 638 A a plasma torch, preferably for plasma cutting of materials and for welding edge preparation is described. The slender shape of the burner head is achieved by the use of a particularly acute-angled cutting nozzle whose inner and outer angles are equal to each other and equal to the inner and outer angles of the nozzle cap. Between the nozzle cap and the cutting nozzle, a coolant space is formed, in which the nozzle cap is provided with a collar, which seals with the metal cutting nozzle, thereby creating a uniform annular gap as the coolant space. The supply and discharge of the coolant, generally water, is carried out by two 180 ° offset from each other arranged slots in the nozzle holder.

In DE 25 25 939 A1 wird ein Plasmalichtbogenbrenner, insbesondere zum Schneiden oder Schweißen, beschrieben, bei dem der Elektrodenhalter und der Düsenkörper eine austauschbare Baueinheit bilden. Die äußere Kühlmittelzuführung wird im wesentlichen durch eine den Düsenkörper umfassende Überwurfkappe gebildet. Das Kühlmittel strömt über Kanäle in einen Ringraum, welcher durch den Düsenkörper und die Überwurfkappe gebildet wird.In DE 25 25 939 A1 a plasma arc torch, in particular for cutting or welding, is described, in which the electrode holder and the nozzle body form an exchangeable structural unit. The outer coolant supply is essentially formed by a comprehensive the nozzle body cap. The coolant flows via channels into an annular space, which is formed by the nozzle body and the cap.

DE 692 33 071 T2 betrifft eine Lichtbogen-Plasmaschneidvorrichtung. Es wird darin eine Ausführungsform einer Düse für einen Plasmalichtbogen-Schneidbrenner beschrieben, die aus einem leitenden Material gebildet ist und eine Austrittsöffnung für einen Plasmagasstrahl und einen hohlen Körperabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er eine im allgemeinen konische dünnwandige Konfiguration hat, die in Richtung auf die Austrittsöffnung geneigt ist und einen vergrößerten Kopfabschnitt aufweist, der einstückig mit dem Körperabschnitt ausgebildet ist, wobei der Kopfabschnitt massiv mit Ausnahme eines zentralen Kanals ist, der mit der Austrittsöffnung fluchtet und eine im allgemeinen konische Außenfläche aufweist, die auch in Richtung auf die Austrittsöffnung geneigt ist und einen Durchmesser angrenzend an den des benachbarten Körperabschnitts besitzt, der den Durchmesser des Körperabschnitts übersteigt, um eine zurückgeschnittene Aussparung zu bilden. Die Lichtbogen-Plasmaschneidvorrichtung besitzt eine Sekundärgaskappe. Weiterhin ist zwischen der Düse und der Sekundärgaskappe eine wassergekühlte Kappe angeordnet, um eine wassergekühlte Kammer für die äußere Fläche der Düse für ein hochwirksames Kühlen zu bilden. Die Düse ist durch einen großen Kopf, der eine Austrittsöffnung für den Plasmastrahl umgibt, und einen scharten Hinterschnitt oder eine Aussparung zu einem konischen Körper gekennzeichnet. Diese Düsenkonstruktion begünstigt das Kühlen der Düse. DE 692 33 071 T2 relates to an arc plasma cutting device. Described herein is an embodiment of a plasma arc cutting nozzle nozzle formed from a conductive material and having a plasma jet jet exit and a hollow body portion configured to have a generally conical thin-walled configuration in the direction is inclined to the outlet opening and has an enlarged head portion which is formed integrally with the body portion, wherein the head portion is solid except for a central channel, which is aligned with the outlet opening and having a generally conical outer surface, which is also in the direction of the outlet opening is inclined and has a diameter adjacent to that of the adjacent body portion exceeding the diameter of the body portion to form a recessed recess. The arc plasma cutter has a secondary gas cap. Further, a water-cooled cap is disposed between the nozzle and the secondary gas cap to form a water-cooled chamber for the outer surface of the nozzle for high-efficiency cooling. The nozzle is characterized by a large head surrounding an exit port for the plasma jet and a sharp undercut or recess to a conical body. This nozzle design favors the cooling of the nozzle.

Bei den vorangehend beschriebenen Plasmabrennern wird das Kühlmittel über einen Wasservorlaufkanal zur Düse hin- und über einen Wasserrücklaufkanal von der Düse weggeführt. Diese Kanäle sind meist um 180° zueinander versetzt und das Kühlmittel soll auf dem Weg vom Vor- zum Rücklauf die Düse möglichst gleichmäßig umspülen. Dennoch werden immerwieder Überhitzungen in der Nähe des Düsenkanals festgestellt.In the plasma torches described above, the coolant is led back to the nozzle via a water feed channel and away from the nozzle via a water return channel. These channels are usually offset by 180 ° to each other and the coolant should flow around the nozzle as evenly as possible on the way from the flow to the return. Nevertheless, overheating in the vicinity of the nozzle channel is found again and again.

Eine andere Kühlmittelführung für einen Brenner, vorzugsweise Plasmabrenner, insbesondere für Plasmaschweiß-, Plasmaschneid-, Plasmaschmelz- und Plasmaspritzzwecke, die hohen thermischen Beanspruchungen der Düse und der Katode standhält, ist in DD 83890 B1 beschrieben. Hier ist für die Kühlung der Düse ein in das Düsenhalteteil leicht einsetzbarer und herausnehmbarer Kühlmedienleitring angeordnet, der zur Begrenzung der Kühlmedienführung auf eine dünne Schicht von maximal 3 mm Dicke entlang der äußeren Düsenwand eine umlaufende Formnut aufweist, in die mehr als eine, vorzugsweise zwei bis vier, und sternförmig zu dieser radial und symmetrisch zur Düsenachse und sternförmig zu dieser mit einem Winkel zwischen 0 und 90° angebrachte Kühlleitungen so einmünden, dass sie von je zwei Kühlmedienabflüssen und jeder Kühlmedienabfluss von zwei Kühlmedienzuflüssen benachbart ist.Another coolant guide for a burner, preferably plasma torches, in particular for plasma welding, plasma cutting, plasma melting and plasma spraying, which withstands high thermal stresses on the nozzle and the cathode is disclosed in US Pat DD 83890 B1 described. Here is for cooling the nozzle in the nozzle holding part easily deployable and removable Kühlmedienleitring arranged to limit the cooling media on a thin layer of a maximum thickness of 3 mm along the outer nozzle wall has a circumferential Formnut, in the more than one, preferably two to four, and star-shaped to this radially and symmetrically to the nozzle axis and star connected to this at an angle between 0 and 90 ° mounted cooling lines so that it is adjacent by two cooling media outlets and each cooling medium outflow of two cooling medium inflows.

Diese Anordnung hat wiederum den Nachteil, dass ein höherer Aufwand für die Kühlung durch die Verwendung eines zusätzlichen Bauteils, den Kühlmedienleitring, notwendig ist. Außerdem vergrößert sich dadurch die gesamte Anordnung.This arrangement in turn has the disadvantage that a higher outlay for the cooling by the use of an additional component, the Kühlmedienleitring, is necessary. In addition, this increases the entire arrangement.

Die DE 27 06 559 A1 offenbart ein System zur Kühlung von flüssigkeitsgekühlten Plasmabrennern. Dies weist eine spiralförmige Nut auf, die als Vorlaufnut für Kühlwasser verwendet wird. Die Nut ist an der Außenfläche einer sich konisch verjüngenden Düse vorgesehen. Das Kühlwasser tritt über eine Austrittsöffnung in eine Kühlkammer aus. Zudem erstreckt sich die Nut ausschließlich über einen einzigen Teilbereich der Düse.The DE 27 06 559 A1 discloses a system for cooling liquid cooled plasma torches. This has a spiral groove, which is used as a flow groove for cooling water. The groove is provided on the outer surface of a tapered nozzle. The cooling water exits via an outlet opening into a cooling chamber. In addition, the groove extends only over a single portion of the nozzle.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine Überhitzung in der Nähe des Düsenkanals bzw. der Düsenbohrung zu vermeiden.The invention is therefore based on the object to avoid overheating in the vicinity of the nozzle channel or the nozzle bore in a simple manner.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Plasmabrennerkopf, umfassend:

  • – eine Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
  • – eine Düsenhalterung zur Halterung der Düse, und
  • – eine Düsenkappe, wobei die Düsenkappe und die Düse einen Kühlflüssigkeitsraum bilden, der über zwei jeweils um 60° bis 180° versetzte Bohrungen mit einer Kühlflüssigkeitszulaufleitung bzw. Kühlflüssigkeitsrücklaufleitung verbindbar ist, wobei die Düsenhalterung so gestaltet ist, dass die Kühlflüssigkeit nahezu senkrecht zur Langsachse des Plasmabrennerkopfes auf die Düse treffend in den Kühlflüssigkeitsraum und/oder nahezu senkrecht zur Längsachse aus dem Kühlflüssigkeitsraum in die Düsenhalterung gelangt.
According to the invention, this object is achieved by a plasma burner head, comprising:
  • A nozzle according to any one of claims 1 to 9,
  • - A nozzle holder for holding the nozzle, and
  • A nozzle cap, wherein the nozzle cap and the nozzle form a cooling liquid space, which can be connected via two holes offset by 60 ° to 180 ° with a cooling liquid supply line or cooling liquid return line, wherein the nozzle holder is designed so that the cooling liquid is almost perpendicular to the longitudinal axis of Plasma burner head on the nozzle aptly into the cooling liquid space and / or almost perpendicular to the longitudinal axis of the cooling liquid space passes into the nozzle holder.

Weiterhin liefert die vorliegende Erfindung eine Düse für einen flüssigkeitsgekühlten Plasmabrenner, umfassend eine Düsenbohrung für den Austritt eines Plasmagasstrahls an einer Düsenspitze, einen ersten Abschnitt, dessen Außenfläche im wesentlichen zylindrisch ist, und einen sich daran zur Düsenspitze anschließenden zweiten Abschnitt, dessen Außenfläche sich zur Düsenspitze hin im wesentlichen kegelförmig verjüngt, wobei mindestens zwei Flüssigkeitszulaufnuten und mindestens zwei Flüssigkeitsrücklaufnuten vorgesehen sind, die sich über den zweiten Abschnitt in der Außenfläche der Düse zur Düsenspitze hin erstrecken, wobei mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten und/oder mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten sich auch über einen Teil des ersten Abschnitts erstreckt/erstrecken und sich im ersten Abschnitt mindestens eine weitere Nut, die mindestens einer der Flüssigkeitszulaufnuten oder mindestens einer der Flüssigkeitsrücklaufnuten in Verbindung steht, befindet.Further, the present invention provides a nozzle for a liquid-cooled plasma torch comprising a nozzle bore for the exit of a plasma jet at a nozzle tip, a first portion whose outer surface is substantially cylindrical, and a second portion adjoining the nozzle tip, the outer surface of which faces the nozzle tip tapered substantially conically, wherein at least two Flüssigkeitszulaufnuten and at least two Flüssigkeitsrücklaufnuten are provided extending over the second portion in the outer surface of the nozzle to the nozzle tip out, wherein at least one of the Flüssigkeitszulaufnuten and / or at least one of the Flüssigkeitsrücklaufnuten also over a part the first portion extending / at least one further groove in the first portion, the at least one of the liquid inlet grooves or at least one of the liquid return grooves in Verbindu ng is located.

Mit im wesentlichen soll zylindrisch gemeint sein, dass die Außenfläche zumindest bei Wegdenken der Nuten, wie Flüssigkeitszulauf- und rücklaufnuten, im Großen und Ganzen zylindrisch ist. In analoger Weise soll „im wesentlichen kegelig verjüngt” bedeuten, dass die Außenfläche zumindest bei Wegdenken der Nuten, wie Flüssigkeitszulauf- und rücklaufnuten, im Großen und Ganzen kegelig verjüngt sind.By substantially cylindrical is meant that the outer surface, at least when thinking away the grooves, such as liquid inlet and return grooves, is cylindrical on the whole. In an analogous manner, "substantially conically tapered" means that the outer surface, at least when the grooves are thought out, such as fluid inlet and return grooves, are conically tapered by and large.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Plasmabrennerkopfes weist die Düsenkappe auf ihrer Innenfläche mindestens drei Ausnehmungen, deren zur Düse gewandten Öffnungen sich jeweils über ein Bogenmaß (b2) erstrecken, auf, wobei das Bogenmaß (b4; c4; d4; e4) der in Umfangsrichtung an die Flüssigkeitszulaufnuten und/oder Flüssigkeitsrücklaufnuten angrenzenden, gegenüber den Flüssigkeitszulaufnuten und/oder Flüssigkeitsrücklaufnuten nach außen hervorstehenden Bereiche der Düse jeweils mindestens genauso groß wie das Bogenmaß (b2) ist. Auf diese Weise wird ein Nebenschluss von Kühlmittelzulauf zum Kühlmittelrücklauf besonders elegant vermieden.According to a particular embodiment of the plasma burner head, the nozzle cap has on its inner surface at least three recesses whose openings facing the nozzle each extend over a radian measure (b 2 ), wherein the radian measure (b 4 ; c 4 ; d 4 ; e 4 ) the circumferentially adjacent to the liquid inlet and / or liquid return grooves, with respect to the Flüssigkeitszulaufnuten and / or Flüssigkeitsrücklaufnuten outwardly projecting portions of the nozzle in each case at least as large as the radians (b 2 ). In this way, a shunt of coolant supply to the coolant return is particularly elegant avoided.

Weiterhin kann bei dem Plasmabrennerkopf vorgesehen sein, dass sich die beiden Bohrungen jeweils im wesentlichen parallel zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes erstrecken. Dadurch wird erreicht, dass Kühlflüssigkeitsleitungen platzsparend. an den Plasmabrennerkopf angeschlossen werden können.Furthermore, it can be provided in the plasma burner head, that the two bores each extend substantially parallel to the longitudinal axis of the plasma burner head. This ensures that coolant lines save space. can be connected to the plasma burner head.

Insbesondere können die Bohrungen um 180° versetzt angeordnet sein.In particular, the holes can be arranged offset by 180 °.

Vorteilhafterweise ist des Bogenmaß des Abschnitts zwischen den Ausnehmungen der Düsenkappe maximal halb so groß wie das minimale Bogenmaß der Flüssigkeitsrücklaufnuten oder das minimale Bogenmaß der Flüssigkeitszulaufnuten der Düse.Advantageously, the radian dimension of the section between the recesses of the nozzle cap is at most half the size of the minimum radian measure of the liquid return grooves or the minimum radian measure of the liquid inlet grooves of the nozzle.

Vorteilhafterweise sind der Mittelpunkt mindestens einer der Flüssigkeitszulaufnuten und der Mittelpunkt mindestens einer der Flüssigkeitsrücklaufnuten um 180° versetzt zueinander über den Umfang der Düse angeordnet.Advantageously, the center of at least one of the liquid inlet grooves and the center of at least one of the liquid return grooves are arranged offset by 180 ° to each other over the circumference of the nozzle.

Vorteilhafterweise erstrecken sich mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten und/oder mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnut(en) in Umfangsrichtung über einen Bereich von 10° bis 270°.Advantageously, at least one of the liquid inlet grooves and / or at least one of the liquid return groove (s) extend in the circumferential direction over a range of 10 ° to 270 °.

Es kann vorgesehen sein, dass sich die weitere Nut oder eine der weiteren Nuten in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts der Düse über den gesamten Umfang erstreckt.It can be provided that the further groove or one of the further grooves extends in the circumferential direction of the first portion of the nozzle over the entire circumference.

Alternativ kann dabei vorgesehen sein, dass sich die weitere Nut oder mindestens eine der weiteren Nuten in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts der Düse über einen Winkel ζ1 oder ζ2 im Bereich von 60° bis 300° erstreckt.Alternatively, it can be provided that the further groove or at least one of the further grooves extends in the circumferential direction of the first portion of the nozzle over an angle ζ1 or ζ2 in the range of 60 ° to 300 °.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass sich die weitere Nut oder mindestens eine der weiteren Nuten in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts der Düse über einen Winkel ζ1 oder ζ2 im Bereich von 90° bis 270° erstreckt.In particular, it can be provided that the further groove or at least one of the further grooves extends in the circumferential direction of the first section of the nozzle over an angle ζ1 or ζ2 in the range of 90 ° to 270 °.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Düse sind genau zwei Flüssigkeitszulaufnuten und genau zwei Flüssigkeitsrücklaufnuten vorgesehen.In a further embodiment of the nozzle exactly two liquid inlet grooves and exactly two liquid return grooves are provided.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die beiden Flüssigkeitszulaufnuten und/oder die beiden Flüssigkeitsrücklaufnuten im ersten Abschnitt der Düse miteinander in Verbindung stehen.In addition, it can be provided that the two liquid inlet grooves and / or the two liquid return grooves in the first section of the nozzle communicate with one another.

Zweckmäßigerweise geht mindestens eine der weiteren Nuten über mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten oder über mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten hinaus.Conveniently, at least one of the further grooves passes over at least one of Fluid inlet grooves or beyond at least one of the liquid return grooves.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch Zuführen und/oder Abführen der Kühlflüssigkeit im rechten Winkel zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes statt – wie im Stand der Technik – parallel zur Langsachse des Plasmabrennerkopfes, eine bessere Kühlung der Düse durch den deutlich längeren Kontakt der Kühlflüssigkeit mit der Düse und durch das Führen der Kühlflüssigkeit durch Nuten in der Düse im zylindrischen Bereich zum Düsenhalter hin erzielt wird.The invention is based on the surprising finding that by supplying and / or removing the cooling liquid at right angles to the longitudinal axis of the plasma burner head instead of - as in the prior art - parallel to the longitudinal axis of the plasma burner head, a better cooling of the nozzle by the significantly longer contact of the cooling liquid is achieved with the nozzle and by guiding the cooling liquid through grooves in the nozzle in the cylindrical region towards the nozzle holder out.

Wenn mehr als eine Flüssigkeitszulaufnut vorgesehen sind, so lässt sich damit im Bereich der Düsenspitze eine besonders gute Verwirbelung der Kühlflüssigkeit durch das Aufeinandertreffen der Kühlflüssigkeitsströme erzielen, die üblicherweise auch mit einer besseren Kühlung der Düse einhergeht.If more than one liquid inlet groove are provided, then a particularly good turbulence of the cooling liquid can be achieved in the region of the nozzle tip by the meeting of the coolant liquid streams, which is usually accompanied by a better cooling of the nozzle.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and the following description, in which several embodiments are explained in detail with reference to the schematic drawings. Showing:

1 eine Längsschnittansicht durch einen Plasmabrennerkopf mit Plasma- und Sekundärgaszuführung mit einer Düse, die nicht zur Erfindung gehört und lediglich zur Erläuterung dient; 1 a longitudinal sectional view through a plasma burner head with plasma and secondary gas supply with a nozzle, which does not belong to the invention and is merely illustrative;

2 Einzeldarstellungen (links oben: Draufsicht von vorne; rechts oben: Längsschnittansicht; rechts unten: Seitenansicht) der Düse von 1; 2 Individual representations (top left: top view from the front, top right: longitudinal section view, bottom right: side view) of the nozzle of 1 ;

3 Einzeldarstellungen (links oben: Draufsicht von vorne; rechts oben: Längsschnittansicht; rechts unten: Seitenansicht) einer Düse, die ebenfalls nicht zur Erfindung gehört und lediglich zur Erläuterung dient; 3 Individual representations (top left: top view from the front, top right: longitudinal section view, bottom right: side view) of a nozzle, which likewise does not belong to the invention and serves only for explanation;

4 Einzeldarstellungen (links oben: Draufsicht von vorne; rechts oben: Längsschnittansicht; rechts unten: Seitenansicht) einer Düse gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung; 4 Individual representations (top left: top view from the front, top right: longitudinal section view, bottom right: side view) of a nozzle according to a particular embodiment of the invention;

5 eine Längsschnittansicht durch einen Plasmabrennerkopf mit Plasma- und Sekundärgaszuführung mit einer Düse gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 a longitudinal sectional view through a plasma burner head with plasma and secondary gas supply with a nozzle according to another particular embodiment of the present invention;

5a eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A von 5; 5a a sectional view taken along the line AA of 5 ;

5b eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B von 5; 5b a sectional view taken along the line BB of 5 ;

6 Einzeldarstellungen (links oben: Draufsicht von vorne; rechts oben: Längsschnittansicht; rechts unten: Seitenansicht) einer Düse gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung; und 6 Individual representations (top left: top view from the front, top right: longitudinal section view, bottom right: side view) of a nozzle according to a further particular embodiment of the invention; and

7 Einzeldarstellungen der in 1 eingesetzten Düsenkappe 2, links: Längsschnittansicht, rechts: Ansicht von links des Längsschnitts. 7 Individual representations of in 1 used nozzle cap 2 , left: longitudinal view, right: view from left of the longitudinal section.

Im Vorangehenden und auch im Nachfolgenden soll mit einer Nut z. B. auch eine Abflachung gemeint sein.In the foregoing and also in the following, with a groove z. B. also be meant a flattening.

In der nachfolgenden Beschreibung werden Ausführungsformen von Düsen beschrieben, die mindestens eine Flüssigkeitszulaufnut, hier als Kühlflüssigkeitszulaufnut bezeichnet, und mindestens eine Flüssigkeitsrücklaufnut, hier als Kühlflüssigkeitsrücklaufnut bezeichnet, insbesondere jeweils genau eine und jeweils genau zwei aufweisen. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Es kann eine größere Anzahl von Flüssigkeitszulauf- und -rücklaufnuten vorhanden sein und/oder die Anzahl von Flüssigkeitszulauf- und -rücklaufnuten kann unterschiedlich sein.In the following description, embodiments of nozzles are described which at least one Flüssigkeitszulaufnut, here referred to as Kühlflüssigkeitszulaufnut, and at least one Flüssigkeitsrücklaufnut, here referred to as Kühlflüssigkeitsrücklaufnut, in particular exactly one and in each case exactly two. However, the invention is not limited thereto. There may be a greater number of liquid inlet and return grooves and / or the number of liquid inlet and return grooves may be different.

Der in den 1 gezeigte Plasmabrennerkopf 1 nimmt mit einer Elektrodenaufnahme 6 eine Elektrode 7 im vorliegenden Fall über ein Gewinde (nicht dargestellt) auf. Die Elektrode 7 ist als Flachelektrode ausgebildet. Für den Plasmabrenner kann zum Beispiel Luft oder Sauerstoff als Plasmagas (PG) verwendet werden. Eine Düse 4 wird von einer im Wesentlichen zylindrischen Düsenhalterung 5 aufgenommen. Eine Düsenkappe 2, die über ein Gewinde (nicht dargestellt) am Plasmabrennerkopf 1 befestigt ist, fixiert die Düse 4 und bildet mit dieser einen Kühlflüssigkeitsraum. Der Kühlflüssigkeitsraum wird durch eine mit einem Rundring 4.16 realisierte Dichtung, der sich in einer Nut 4.15 der Düse 4 befindet, zwischen der Düse 4 und der Düsenkappe 2 abgedichtet und durch eine mit einem Rundring 4.18 realisierte Dichtung, der sich in einer Nut 4.17 befindet, zwischen der Düse 4 und der Düsenhalterung 5 abgedichtet.The in the 1 shown plasma burner head 1 takes with an electrode holder 6 an electrode 7 in the present case via a thread (not shown). The electrode 7 is designed as a flat electrode. For the plasma burner, for example, air or oxygen can be used as the plasma gas (PG). A nozzle 4 is from a substantially cylindrical nozzle holder 5 added. A nozzle cap 2 , which has a thread (not shown) on the plasma burner head 1 attached, fixes the nozzle 4 and forms with this a coolant space. The coolant space is through a with a round ring 4.16 realized seal, which is in a groove 4.15 the nozzle 4 located between the nozzle 4 and the nozzle cap 2 sealed and by one with a round ring 4.18 realized seal, which is in a groove 4.17 located between the nozzle 4 and the nozzle holder 5 sealed.

Ein Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser oder mit Gefrierschutzmittel versetztes Wasser durchströmt den Kühlflüssigkeitsraum von einer Bohrung des Kühlflüssigkeitsvorlaufs WV zu einer Bohrung des Kühlflüssigkeitsrücklaufs WR, wobei die Bohrungen um 90° zueinander versetzt angeordnet sind (s. 1b).A cooling liquid, eg. As water or antifreeze added water flows through the coolant space from a bore of the coolant flow WV to a bore of the coolant return WR, wherein the holes are arranged offset by 90 ° to each other (s. 1b ).

Bei Plasmabrennern im Stand der Technik kommt es immer wieder zur Überhitzung der Düse 4 im Bereich der Düsenbohrung 4.10. Es kann aber auch zu Überhitzungen zwischen einem zylindrischen Abschnitt 4.1 (s. 2) der Düse 4 und der Düsenhalterung 5 kommen. Dies trifft insbesondere auf Plasmabrenner, die mit hohem Pilotstrom oder indirekt betrieben werden, zu. Dies zeigt sich durch Verfärbung des Kupfers nach kurzer Betriebszeit. Hier treten schon bei Strömen von 40 A Verfärbungen nach kurzer Zeit (z. B. 5 Minuten) auf. Ebenso wird die Dichtstelle zwischen Düse 4 und Düsenkappe 2 überlastet, was zur Beschädigung des Rundrings 4.16 und damit zur Undichtigkeit und Kühlflüssigkeitsaustritt führt. Untersuchungen haben ergeben, dass dieser Effekt besonders auf der dem Kühlflüssigkeitsrücklauf zugewandten Seite der Düse 4 auftritt. Es wird angenommen, das der thermisch am höchsten beanspruchte Bereich, die Düsenbohrung 4.10 der Düse 4 unzureichend gekühlt wird, weil die Kühlflüssigkeit den der Düsenbohrung am nächsten liegenden Teil 10.20 des Kühlflüssigkeitsraumes unzureichend durchströmt und/oder diesen insbesondere auf der dem Kühlflüssigkeitsrücklauf zugewandten Seite gar nicht erreicht.In plasma torches in the prior art, there is always overheating of the nozzle 4 in the area of the nozzle bore 4.10 , It can also cause overheating between a cylindrical section 4.1 (S. 2 ) of the nozzle 4 and the nozzle holder 5 come. This is especially true for plasma torches that have high pilot current or indirectly operated. This is shown by discoloration of the copper after a short period of operation. Even at currents of 40 A, discoloration occurs after a short time (eg 5 minutes). Likewise, the sealing point between the nozzle 4 and nozzle cap 2 overloaded, causing damage to the circular ring 4.16 and thus leads to leakage and coolant leakage. Investigations have shown that this effect especially on the side facing the coolant return side of the nozzle 4 occurs. It is believed that the most thermally stressed area, the nozzle bore 4.10 the nozzle 4 is insufficiently cooled, because the cooling liquid of the nozzle bore closest part 10:20 the cooling liquid space is insufficiently flowed through and / or this particular not reached on the cooling liquid return side facing.

Im vorliegenden Plasmabrennerkopf nach 1 wird die Kühlflüssigkeit nahezu senkrecht zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes 1 von der Düsenhalterung 5 auf die Düse 4 treffend in den Kühlflüssigkeitsraum geleitet. Dazu wird in einem Umlenkraum 10.10 des Kühlflüssigkeitsraums die Kühlflüssigkeit von der zur Längsachse parallelen Richtung in der Bohrung des Kühlflüssigkeitsvorlaufs WV des Plasmabrenners in Richtung erster Abschnitt 4.1 (s. 2) nahezu senkrecht zur Längsachse der Plasmabrennerkopfes 1 umgelenkt. Dann strömt die Kühlflüssigkeit durch eine Nut 4.6 (s. 1b und 2), die sich in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts 4.1 auf einem Teilumfang, d. h. über ca. 110° erstreckt, in den durch den von einer Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 (s. 1a, 1b und 2) der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildeten Teil 10.11 in den die Düsenbohrung 4.10 umgebenden Teil 10.20 des Kühlflüssigkeitsraums und umströmt die Düse 4 dort. Dann strömt die Kühlflüssigkeit durch einen von einer Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildeten Raum 10.15 zurück zum Kühlflüssigkeitsrücklauf WR, wobei der Übergang hier im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes erfolgt (nicht dargestellt).In the present plasma burner head according to 1 the cooling liquid is almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head 1 from the nozzle holder 5 on the nozzle 4 aptly passed into the coolant space. This is done in a deflection space 10:10 the cooling liquid space, the cooling liquid from the direction parallel to the longitudinal axis direction in the bore of the cooling liquid flow WV of the plasma torch in the direction of the first section 4.1 (S. 2 ) almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head 1 diverted. Then the cooling liquid flows through a groove 4.6 (S. 1b and 2 ) extending in the circumferential direction of the first section 4.1 on a partial circumference, that extends over about 110 °, in the by a Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 (S. 1a . 1b and 2 ) of the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed part 10:11 in the nozzle bore 4.10 surrounding part 10:20 the coolant space and flows around the nozzle 4 there. Then, the cooling liquid flows through one of a cooling liquid return groove 4.22 the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed space 10:15 back to the coolant return WR, wherein the transition takes place here substantially parallel to the longitudinal axis of the plasma burner head (not shown).

Weiterhin ist der Plasmabrennerkopf 1 mit einer Düsenschutzkappenhalterung 8 und einer Düsenschutzkappe 9 ausgestattet. Durch diesen Bereich strömt einen Sekundärgas SG, das den Plasmastrahl umgibt. Das Sekundärgas SG durchströmt dabei eine Sekundärgasführung 9.1 und kann durch diese in Rotation versetzt werden.Furthermore, the plasma burner head 1 with a nozzle cap holder 8th and a nozzle cap 9 fitted. Through this area flows a secondary gas SG, which surrounds the plasma jet. The secondary gas SG flows through a secondary gas guide 9.1 and can be rotated by them.

1a zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A des Plasmabrenners aus 1. Diese zeigt, wie der durch die Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildete Teil 10.11 durch Abschnitte 4.41 und 4.42 von nach außen hervorstehenden Bereichen 4.31 und 4.32 der Düse 4 in Kombination mit den Innenfläche 2.5 der Düsenkappe 2 einen Nebenschluss zwischen dem Kühlflüssigkeitsvorlauf und Kühlflüssigkeitsrücklauf verhindern. So wird eine wirksame Kühlung der Düse 4 im Bereich der Düsenspitze erreicht und eine thermische Überlastung verhindert. Es wird sichergestellt, dass möglichst viel Kühlflüssigkeit den Teil 10.20 des Kühlmittelraums erreicht. Es kam bei Versuchen zu keiner Verfärbung der Düse im Bereich der Düsenbohrung 4.10 mehr. Auch traten Undichtigkeiten zwischen der Düse 4 und der Düsenkappe 2 nicht mehr auf und der Rundring 4.16 wurde nicht überhitzt. 1a shows a sectional view along the line AA of the plasma torch 1 , This shows how the through the Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed part 10:11 through sections 4:41 and 4:42 outwardly projecting areas 4.31 and 4:32 the nozzle 4 in combination with the inner surface 2.5 the nozzle cap 2 prevent a shunt between the coolant flow and the coolant return. This will effectively cool the nozzle 4 reached in the area of the nozzle tip and prevents thermal overload. It ensures that as much coolant as possible 10:20 reaches the coolant space. There was no discoloration of the nozzle in the area of the nozzle bore in experiments 4.10 more. Also, leaks occurred between the nozzle 4 and the nozzle cap 2 no longer on and the round ring 4.16 was not overheated.

1b beinhaltet eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B des Plasmabrennerkopfes von 1, die die Ebene des Umlenkraums 10.10 und die Verbindung des Kühlflüssigkeitsvorlaufs über die ca. 110° umlaufende Nut 4.6 in der Düse 4 und die um 90° versetzt angeordneten Bohrungen für den Kühlflüssigkeitsvorlauf WV und Kühlflüssigkeitsrücklauf WR zeigt. 1b includes a sectional view along the line BB of the plasma burner head of 1 that the plane of the deflection space 10:10 and the connection of the coolant flow over the approximately 110 ° circumferential groove 4.6 in the nozzle 4 and the offset by 90 ° arranged holes for the coolant flow WV and coolant return WR shows.

2 zeigt die Düse 4 des Plasmabrennerkopfes von 1. Sie verfügt über eine Düsenbohrung 4.10 für den Austritt eines Plasmagasstrahls an einer Düsenspitze 4.11, einen ersten Abschnitt 4.1, dessen Außenfläche 4.4 im wesentlichen zylindrisch ist, und einen sich daran zur Düsenspitze 4.11 anschließenden zweiten Abschnitt 4.2, dessen Außenfläche 4.5 sich zur Düsenspitze 4.11 hin im wesentlichen kegelförmig verjüngt. Die Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 erstreckt sich über einen Teil des ersten Abschnitts 4.1 und über den zweiten Abschnitt 4.2 in der Außenfläche 4.5 der Düse 4 zur Düsenspitze 4.11 hin und endet vor der zylindrischen Außenfläche 4.3. Die Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 erstreckt sich über den zweiten Abschnitt 4.2 der Düse 4. Der Mittelpunkt der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 und der Mittelpunkt der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 sind um 180° versetzt zueinander über den Umfang der Düse 4 angeordnet. Zwischen der Kühlflüssigkeitsvorlaufnut 4.20 und der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 befinden sich die nach außen hervorstehenden Bereiche 4.31 und 4.32 mit den dazu gehörigen Abschnitten 4.41 und 4.42. 2 shows the nozzle 4 of the plasma burner head of 1 , It has a nozzle bore 4.10 for the exit of a plasma jet at a nozzle tip 4.11 , a first section 4.1 , its outer surface 4.4 is substantially cylindrical, and a to the nozzle tip 4.11 subsequent second section 4.2 , its outer surface 4.5 to the nozzle tip 4.11 tapered substantially conically. The coolant inlet groove 4.20 extends over part of the first section 4.1 and over the second section 4.2 in the outer surface 4.5 the nozzle 4 to the nozzle tip 4.11 towards and ends in front of the cylindrical outer surface 4.3 , The coolant return groove 4.22 extends over the second section 4.2 the nozzle 4 , The center of the Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 and the center of the cooling liquid return groove 4.22 are offset by 180 ° to each other over the circumference of the nozzle 4 arranged. Between the Kühlflüssigkeitsvorlaufnut 4.20 and the coolant return groove 4.22 are the outwardly protruding areas 4.31 and 4:32 with the corresponding sections 4:41 and 4:42 ,

3 zeigt eine Düse gemäß einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung, die auch in den Plasmabrennerkopf nach 1 eingesetzt werden kann. Die Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 ist mit einer Nut 4.6 verbunden, die sich hier in Umfangsrichtung über den gesamten Umfang erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass die Bohrung für den Kühlflüssigkeitsvorlauf WV und den Kühlflüssigkeitsrücklauf WR im Plasmabrennerkopf beliebig versetzt angeordnet sein können. Außerdem ist dies für die Kühlung des Übergangs zwischen der Düsenhalterung 5 und der Düse 4 vorteilhaft. Gleiches kann natürlich auch prinzipiell für eine Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 genutzt werden. 3 shows a nozzle according to another specific embodiment of the invention, which also in the plasma burner head after 1 can be used. The coolant inlet groove 4.20 is with a groove 4.6 connected here extending in the circumferential direction over the entire circumference. This has the advantage that the bore for the coolant flow WV and the coolant return WR in the plasma burner head can be arranged offset as desired. In addition, this is for the cooling of the transition between the nozzle holder 5 and the nozzle 4 advantageous. The same can, of course, in principle for a Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 be used.

4 zeigt eine Düse gemäß einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung, die auch in den Plasmabrennerkopf nach 1 eingesetzt werden kann. Die Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 erstrecken sich über einen Teil des ersten Abschnitts 4.1 und über den zweiten Abschnitt 4.2 in der Außenfläche 4.5 der Düse 4 zur Düsenspitze 4.11 hin und enden vor der zylindrischen Außenfläche 4.3. Die Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 und 4.23 erstrecken sich über den zweiten Abschnitt 4.2 der Düse 4. Zwischen den Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 und den Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 und 4.23 befinden sich die nach außen hervorstehenden Bereiche 4.31, 4.32, 4.33 und 4.34 mit den dazu gehörigen Abschnitten 4.41, 4.42, 4.34 und 4.44. Die Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 sind durch eine in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts 4.1 der Düse 4 auf einem Teilumfang zwischen den Nuten 4.20 und 4.21, d. h. über ca. 160° erstreckende Nut 4.6 der Düse 4 miteinander verbunden. 4 shows a nozzle according to another specific embodiment of the invention, which also in the plasma burner head after 1 can be used. The coolant inlet grooves 4.20 and 4.21 extend over part of the first section 4.1 and over the second section 4.2 in the outer surface 4.5 the nozzle 4 to the nozzle tip 4.11 back and forth in front of the cylindrical outer surface 4.3 , The coolant return grooves 4.22 and 4.23 extend over the second section 4.2 the nozzle 4 , Between the Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 and 4.21 and the coolant return grooves 4.22 and 4.23 are the outwardly protruding areas 4.31 . 4:32 . 4:33 and 4:34 with the corresponding sections 4:41 . 4:42 . 4:34 and 4:44 , The coolant inlet grooves 4.20 and 4.21 are through one in the circumferential direction of the first section 4.1 the nozzle 4 on a partial circumference between the grooves 4.20 and 4.21 , ie over about 160 ° extending groove 4.6 the nozzle 4 connected with each other.

5 stellt einen Plasmabrennerkopf gemäß einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dar. Auch hier wird die Kühlflüssigkeit nahezu senkrecht zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes 1 von einer Düsenhalterung 5 auf die Düse 4 treffend in einen Kühlflüssigkeitsraum geleitet. Dazu wird im Umlenkraum 10.10 des Kühlflüssigkeitsraums die Kühlflüssigkeit von der zur Längsachse parallelen Richtung in der Bohrung des Kühlflüssigkeitsvorlaufs WV des Plasmabrenners in Richtung erster Düsenabschnitt 4.1 nahezu senkrecht zur Längsachse der Plasmabrennerkopfes 1 umgelenkt. Danach strömt die Kühlflüssigkeit durch die von den Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildeten Teile 10.11 und 10.12 (s. 5a) in den die Düsenbohrung 4.10 umgebenden Bereich 10.20 des Kühlflüssigkeitsraums und umströmt die Düse 4 dort. Danach strömt die Kühlflüssigkeit durch die von den Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 und 4.23 der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildeten Teile 10.15 und 10.16 zurück zum Kühlflüssigkeitsrücklauf WR, wobei der Übergang hier nahezu senkrecht zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes, durch den Umlenkraum 10.9 erfolgt. 5 illustrates a plasma burner head according to another specific embodiment of the invention. Again, the cooling liquid is almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head 1 from a nozzle holder 5 on the nozzle 4 aptly passed into a coolant space. This is in the deflection space 10:10 the cooling liquid space, the cooling liquid from the direction parallel to the longitudinal axis direction in the bore of the cooling liquid flow WV of the plasma torch in the direction of the first nozzle portion 4.1 almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head 1 diverted. Thereafter, the cooling liquid flows through from the Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 and 4.21 the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed parts 10:11 and 10:12 (S. 5a ) into the nozzle bore 4.10 surrounding area 10:20 the coolant space and flows around the nozzle 4 there. Thereafter, the cooling liquid flows through from the Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 and 4.23 the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed parts 10:15 and 10:16 back to the coolant return WR, wherein the transition here almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head, through the deflection 10.9 he follows.

5a ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A des Plasmabrennerkopfes von 5, die zeigt, wie die durch die Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 der Düse 4 und der Düsenkappe 2 gebildeten Teile 10.11 und 10.12 durch die Abschnitte 4.41 und 4.42 der hervorstehenden Bereiche 4.31 und 4.32 der Düse 4 in Kombination mit der Innenfläche der Düsenkappe 2 einen Nebenschluss zwischen den Kühlflüssigkeitszuläufen und Kühlflüssigkeitsrückläufen verhindern. Gleichzeitig wird ein Nebenschluss zwischen den Teilen 10.11 und 10.12 durch den Abschnitt 4.43 des hervorstehenden Bereichs 4.33 und zwischen den Teilen 10.15 und 10.16 durch den Abschnitt 4.44 des hervorstehenden Bereiches 4.43 verhindert. 5a is a sectional view taken along the line AA of the plasma burner head of 5 that shows how the through the Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 and 4.21 the nozzle 4 and the nozzle cap 2 formed parts 10:11 and 10:12 through the sections 4:41 and 4:42 the protruding areas 4.31 and 4:32 the nozzle 4 in combination with the inner surface of the nozzle cap 2 prevent a shunt between the coolant inlets and coolant return. At the same time, a shunt between the parts 10:11 and 10:12 through the section 4:43 of the protruding area 4:33 and between the parts 10:15 and 10:16 through the section 4:44 of the protruding area 4:43 prevented.

5b ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B des Plasmabrennerkopfes von 7, die die Ebene der Umlenkräume 10.9 und 10.10 zeigt. 5b is a sectional view taken along the line BB of the plasma burner head of 7 that the level of the deflection spaces 10.9 and 10:10 shows.

6 zeigt die Düse 4 des Plasmabrennerkopfes von 5. Sie verfügt über eine Düsenbohrung 4.10 für den Austritt eines Plasmagasstrahls an einer Düsenspitze 4.11, einen ersten Abschnitt 4.1, dessen Außenfläche 4.4 im wesentlichen zylindrisch ist, und einen sich daran zur Düsenspitze 4.11 anschließenden zweiten Abschnitt 4.2, dessen Außenfläche 4.5 sich zur Düsenspitze 4.11 hin im wesentlichen kegelförmig verjüngt. Die Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 und die Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 und 4.23 erstrecken sich über einen Teil des ersten Abschnitts 4.1 und über den zweiten Abschnitt 4.2 in der Außenfläche 4.5 der Düse 4 zur Düsenspitze 4.11 hin und enden vor der zylindrischen Außenfläche 4.3. Der Mittelpunkt der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 und der Mittelpunkt der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 sowie der Mittelpunkt der der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 und der Mittelpunkt der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.23 sind um 180° versetzt zueinander über den Umfang der Düse 4 angeordnet und gleich groß. Zwischen der Kühlflüssigkeitsvorlaufnut 4.20 und der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 befindet sich ein nach außen hervorstehender Bereich 4.31 mit dazu gehörigem Abschnitt 4.41 und zwischen der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 und der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.23 befindet sich ein nach außen hervorstehender Bereich 4.32 mit dazu gehörigem Abschnitt 4.42. Zwischen den Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 und 4.21 befindet sich ein nach außen hervorstehender Bereich 4.33 mit dazu gehörigem Abschnitt 4.43. Zwischen den Kühlflüssigkeitsrücklaufnuten 4.22 und 4.23 befindet sich ein nach außen hervorstehender Bereich 4.34 mit dazu gehörigem Abschnitt 4.44. 6 shows the nozzle 4 of the plasma burner head of 5 , It has a nozzle bore 4.10 for the exit of a plasma jet at a nozzle tip 4.11 , a first section 4.1 , its outer surface 4.4 is substantially cylindrical, and a to the nozzle tip 4.11 subsequent second section 4.2 , its outer surface 4.5 to the nozzle tip 4.11 tapered substantially conically. The coolant inlet grooves 4.20 and 4.21 and the coolant return grooves 4.22 and 4.23 extend over part of the first section 4.1 and over the second section 4.2 in the outer surface 4.5 the nozzle 4 to the nozzle tip 4.11 back and forth in front of the cylindrical outer surface 4.3 , The center of the Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 and the center of the cooling liquid return groove 4.22 and the center of the Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 and the center of the cooling liquid return groove 4.23 are offset by 180 ° to each other over the circumference of the nozzle 4 arranged and the same size. Between the Kühlflüssigkeitsvorlaufnut 4.20 and the coolant return groove 4.22 there is an outwardly projecting area 4.31 with associated section 4:41 and between the coolant inlet groove 4.21 and the coolant return groove 4.23 there is an outwardly projecting area 4:32 with associated section 4:42 , Between the Kühlflüssigkeitszulaufnuten 4.20 and 4.21 there is an outwardly projecting area 4:33 with associated section 4:43 , Between the coolant return grooves 4.22 and 4.23 there is an outwardly projecting area 4:34 with associated section 4:44 ,

Auch wenn dies womöglich vorangehend anders beschrieben oder gezeigt sein sollte, können die (winkelmäßigen) Breiten der Flüssigkeitszulaufnuten unterschiedlich sein. Dasselbe gilt auch für die (winkelmäßigen) Breiten der Flüssigkeitsrücklaufnuten.While this may or may not be described or shown otherwise, the (angular) widths of the fluid inlet grooves may be different. The same applies to the (angular) widths of the liquid return grooves.

7 zeigt Einzeldarstellungen einer in dem Plasmabrennerkopf 1 von 1 eingesetzten Düsenkappe 2. Die Düsenkappe 2 weist eine sich im Wesentlichen kegelförmig verjüngende Innenfläche 2.2 auf, die in diesem Fall in einer radialen Ebene vierzehn Ausnehmungen 2.6 aufweist. Die Ausnehmungen 2.6 sind äquidistant über den Innenumfang angeordnet und im Radialschnitt halbkreisförmig. 7 shows individual representations of one in the plasma burner head 1 from 1 used nozzle cap 2 , The nozzle cap 2 has a substantially conically tapered inner surface 2.2 on, which in this case in a radial plane fourteen recesses 2.6 having. The recesses 2.6 are arranged equidistantly over the inner circumference and semi-circular in radial section.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung werden in sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims are described in both individually and as be essential in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PlasmabrennerkopfPlasma torch head
22
Düsenkappenozzle cap
2.12.1
Abschnitt 1 der DüsenkappeSection 1 of the nozzle cap
2.22.2
Innenfläche des Abschnitts 2.1 Inner surface of the section 2.1
2.42.4
Abschnitt 2 der Düsenkappe 2 Section 2 of the nozzle cap 2
2.52.5
Innenfläche des Abschnitts 2 zwischen den Ausnehmungen 2.6 Inner surface of section 2 between the recesses 2.6
2.62.6
Ausnehmungen der DüsenkappeRecesses of the nozzle cap
2.72.7
Innenfläche des Abschnitts 2 der Düsenkappe 2 Inner surface of section 2 of the nozzle cap 2
33
PlasmagasführungPlasma gas management
44
Düsejet
4.14.1
erster Abschnitt der Düse 4 first section of the nozzle 4
4.24.2
zweiter Abschnitt der Düse 4 second section of the nozzle 4
4.34.3
zylindrische Außenfläche der Düse 4 cylindrical outer surface of the nozzle 4
4.44.4
zylindrische Außenfläche der Düse 4 cylindrical outer surface of the nozzle 4
4.54.5
kegelige Außenfläche der Düse 4 Tapered outer surface of the nozzle 4
4.64.6
Verbindungsnut der Düse 4 Connecting groove of the nozzle 4
4.74.7
Verbindungsnut der Düse 4 Connecting groove of the nozzle 4
4.104.10
Düsenbohrungnozzle bore
4.114.11
Düsenspitzenozzle tip
4.154.15
Nutgroove
4.164.16
RundringO-ring
4.174.17
Nutgroove
4.184.18
RundringO-ring
4.204.20
Kühlflüssigkeitszulaufnut der Düse 4 Coolant inlet groove of the nozzle 4
4.214.21
Kühlflüssigkeitszulaufnut der Düse 4 Coolant inlet groove of the nozzle 4
4.224.22
Kühlflüssigkeitsrücklaufnut der Düse 4 Coolant return groove of the nozzle 4
4.234.23
Kühlflüssigkeitsrücklaufnut der Düse 4 Coolant return groove of the nozzle 4
4.314.31
nach außen hervorstehender Bereich der Düse 4 outwardly projecting portion of the nozzle 4
4.324:32
nach außen hervorstehender Bereich der Düse 4 outwardly projecting portion of the nozzle 4
4.334:33
nach außen hervorstehender Bereich der Düse 4 outwardly projecting portion of the nozzle 4
4.344:34
nach außen hervorstehender Bereich der Düse 4 outwardly projecting portion of the nozzle 4
4.414:41
Abschnitt des Bereichs 4.31 Section of the area 4.31
4.424:42
Abschnitt des Bereichs 4.32 Section of the area 4:32
4.434:43
Abschnitt des Bereichs 4.33 Section of the area 4:33
4.444:44
Abschnitt des Bereichs 4.34 Section of the area 4:34
55
Düsenhalterungnozzle holder
5.15.1
Nut in DüsenhalterungGroove in nozzle holder
66
Elektrodenaufnahmeelectrode holder
77
Elektrodeelectrode
88th
DüsenschutzkappenhalterungNozzle protection cap holder
99
DüsenschutzkappeNozzle cap
9.19.1
SekundärgasführungSecondary gas guide
10.910.9
Umlenkraum des Kühlflüssigkeitsraums am WRDeflection chamber of the coolant space at the WR
10.1010:10
Umlenkraum des Kühlflüssigkeitsraums am WVDeflection chamber of the coolant space at the WV
10.1110:11
Teil des Kühlflüssigkeitsraums (gebildet durch Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20, Düse 4 und Düsenkappe 2)Part of the coolant space (formed by coolant inlet groove 4.20 , Jet 4 and nozzle cap 2 )
10.1210:12
Teil des Kühlflüssigkeitsraums (gebildet durch Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21, Düse 4 und Düsenkappe 2)Part of the coolant space (formed by coolant inlet groove 4.21 , Jet 4 and nozzle cap 2 )
10.1510:15
Teil des Kühlflüssigkeitsraums (gebildet durch Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22, Düse 4 und Düsenkappe 2)Part of the coolant space (formed by coolant return groove 4.22 , Jet 4 and nozzle cap 2 )
10.1610:16
Teil des Kühlflüssigkeitsraums (gebildet durch Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22, Düse 4 und Düsenkappe 2)Part of the coolant space (formed by coolant return groove 4.22 , Jet 4 and nozzle cap 2 )
10.2010:20
Teil des KühlflüssigkeitsraumsPart of the coolant space
MM
Mittelachse der Düse 4 bzw. des Plasmabrennerkopfes 1 Center axis of the nozzle 4 or the plasma burner head 1
PGPG
Plasmagasplasma gas
SGSG
Sekundärgassecondary gas
WRWR
KühlflüssigkeitsrücklaufCoolant return
WVWV
KühlflüssigkeitsvorlaufCoolant flow
r1r1
Radius der Düse 4 Radius of the nozzle 4
r11r11
Radius der Düse 4 Radius of the nozzle 4
r12r12
Radius der Düse 4 Radius of the nozzle 4
r21r21
Radius der Düse 4 Radius of the nozzle 4
r22r22
Radius der Düse 4 Radius of the nozzle 4
α2α2
Mittelpunktswinkel der Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Center angle of the recesses 2.6 the nozzle cap 2
β2β2
Winkel der Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Angle of the recesses 2.6 the nozzle cap 2
δ2δ2
Winkel des konischen Teils der Ausnehmungen 2.6 Angle of the conical part of the recesses 2.6
γ2γ2
Winkel der Innenflächen des Abschnitts zwischen den Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Angle of the inner surfaces of the section between the recesses 2.6 the nozzle cap 2
α40α40
Winkel der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 der Düse 4 Angle of coolant inlet groove 4.20 the nozzle 4
α41α41
Winkel der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 der Düse 4 Angle of coolant inlet groove 4.21 the nozzle 4
α42α42
Winkel der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 der Düse 4 Angle of the coolant return groove 4.22 the nozzle 4
α43α43
Winkel der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.23 der Düse 4 Angle of the coolant return groove 4.23 the nozzle 4
β4β4
Winkel der Bereiches 4.44 Angle of the area 4:44
γ4γ4
Winkel der Bereichs 4.43 Angle of the area 4:43
δ4δ4
Winkel der Bereichs 4.41 Angle of the area 4:41
∊4ε4
Winkel der Bereichs 4.42 Angle of the area 4:42
ζ1ζ1
Winkel der Länge der Nut 4.6 Angle of the length of the groove 4.6
ζ2ζ2
Winkel der Länge der Nut 4.7 Angle of the length of the groove 4.7
a2a2
Bogenmaß zwischen den Symmetrieachsen der Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Radians between the symmetry axes of the recesses 2.6 the nozzle cap 2
b2b2
Bogenmaß der Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Radians of the recesses 2.6 the nozzle cap 2
c2c2
Bogenmaß der Innenflächen des Abschnitts 2 zwischen den Ausnehmungen 2.6 der Düsenkappe 2 Radians of the inner surfaces of the section 2 between the recesses 2.6 the nozzle cap 2
a40a40
Bogenmaß der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 der Düse 4 Radial dimension of Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.20 the nozzle 4
a41a41
Bogenmaß der Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 der Düse 4 Radial dimension of Kühlflüssigkeitszulaufnut 4.21 the nozzle 4
a42a42
Bogenmaß der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.22 der Düse 4 Radians of coolant return groove 4.22 the nozzle 4
a43a43
Bogenmaß der Kühlflüssigkeitsrücklaufnut 4.23 der Düse 4 Radians of coolant return groove 4.23 the nozzle 4
b4b4
Bogenmaß des Bereiches 4.44 Radian measure of the area 4:44
c4c4
Bogenmaß des Bereichs 4.43 Radian measure of the area 4:43
d4d4
Bogenmaß des Bereichs 4.41 Radian measure of the area 4:41
e4e4
Bogenmaß des Bereichs 4.42 Radian measure of the area 4:42
nn
Anzahl der Ausnehmungen 2.6 Number of recesses 2.6
t1t1
Tiefe des zylindrischen Teils der Ausnehmungen 2.6 Depth of the cylindrical part of the recesses 2.6
t2t2
Tiefe des konischen Teils der Ausnehmungen 2.6 Depth of the conical part of the recesses 2.6
RR
Radius des halbkreisförmigen Teils der Ausnehmungen 2.6 Radius of the semicircular part of the recesses 2.6

Claims (14)

Düse (4) für einen flüssigkeitsgekühlten Plasmabrenner, umfassend eine Düsenbohrung (4.10) für den Austritt eines Plasmagasstrahls an einer Düsenspitze (4.11), einen ersten Abschnitt (4.1), dessen Außenfläche (4.4) im wesentlichen zylindrisch ist, und einen sich daran zur Düsenspitze (4.11) anschließenden zweiten Abschnitt (4.2), dessen Außenfläche (4.5) sich zur Düsenspitze (4.11) hin im wesentlichen kegelförmig verjüngt, wobei mindestens zwei Flüssigkeitszulaufnuten (4.20 und 4.21) und mindestens zwei Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22 und 4.23) vorgesehen sind, die sich über den zweiten Abschnitt (4.2) in der Außenfläche (4.5) der Düse (4) zur Düsenspitze (4.11) hin erstrecken, wobei mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und/oder mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) sich auch über einen Teil des ersten Abschnitts (4.1) erstreckt/erstrecken und sich im ersten Abschnitt (4.1) mindestens eine weitere Nut (4.6 oder 4.7) befindet, die dort mit mindestens einer der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) oder mindestens einer der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) in Verbindung steht und sich in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts erstreckt.Jet ( 4 ) for a liquid-cooled plasma torch, comprising a nozzle bore ( 4.10 ) for the exit of a plasma jet at a nozzle tip ( 4.11 ), a first section ( 4.1 ), whose outer surface ( 4.4 ) is substantially cylindrical, and adjoins it to the nozzle tip ( 4.11 ) subsequent second section ( 4.2 ), whose outer surface ( 4.5 ) to the nozzle tip ( 4.11 ) tapered substantially conically, wherein at least two Flüssigkeitszulaufnuten ( 4.20 and 4.21 ) and at least two fluid return grooves ( 4.22 and 4.23 ), which extend over the second section ( 4.2 ) in the outer surface ( 4.5 ) of the nozzle ( 4 ) to the nozzle tip ( 4.11 ), wherein at least one of the Flüssigkeitszulaufnuten ( 4.20 ; 4.21 ) and / or at least one of the liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) also covered part of the first section ( 4.1 ) extend and extend in the first section ( 4.1 ) at least one further groove ( 4.6 or 4.7 ) located there with at least one of the liquid feed grooves ( 4.20 ; 4.21 ) or at least one of the liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) and extends in the circumferential direction of the first section. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt mindestens einer der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und der Mittelpunkt mindestens einer der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) um 180° versetzt zueinander über den Umfang der Düse (4) angeordnet sind.Nozzle according to claim 1, characterized in that the center of at least one of the liquid inlet grooves ( 4.20 ; 4.21 ) and the center of at least one of the liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) offset by 180 ° to each other over the circumference of the nozzle ( 4 ) are arranged. Düse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und/oder mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) in Umfangsrichtung über einen Bereich von 10° bis 270° erstreckt.Nozzle according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one of the liquid inlet grooves ( 4.20 ; 4.21 ) and / or at least one of the liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) extends in the circumferential direction over a range of 10 ° to 270 °. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die weitere Nut (4.6) oder eine der weiteren Nuten (4.6 oder 4.7) in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts (4.1) der Düse (4) über den gesamten Umfang erstreckt.Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the further groove ( 4.6 ) or one of the further grooves ( 4.6 or 4.7 ) in the circumferential direction of the first section ( 4.1 ) of the nozzle ( 4 ) extends over the entire circumference. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die weitere Nut (4.6) oder mindestens eine der weiteren Nuten (4.6 oder 4.7) in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts (4.1) der Düse (4) über einen Winkel ζ1 oder ζ2 im Bereich von 60° bis 300° erstreckt.Nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the further groove ( 4.6 ) or at least one of the further grooves ( 4.6 or 4.7 ) in the circumferential direction of the first section ( 4.1 ) of the nozzle ( 4 ) extends over an angle ζ1 or ζ2 in the range of 60 ° to 300 °. Düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die weitere Nut (4.6) oder mindestens eine der weiteren Nuten (4.6 oder 4.7) in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts (4.1) der Düse (4) über einen Winkel ζ1 oder ζ2 im Bereich von 90° bis 270° erstreckt.Nozzle according to claim 5, characterized in that the further groove ( 4.6 ) or at least one of the further grooves ( 4.6 or 4.7 ) in the circumferential direction of the first section ( 4.1 ) of the nozzle ( 4 ) extends over an angle ζ1 or ζ2 in the range of 90 ° to 270 °. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und genau zwei Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) vorgesehen sind.Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that exactly two liquid feed grooves ( 4.20 ; 4.21 ) and exactly two fluid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) are provided. Düse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und/oder die beiden Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) im ersten Abschnitt (4.1) der Düse (4) miteinander in Verbindung stehen.Nozzle according to claim 7, characterized in that the two liquid inlet grooves ( 4.20 ; 4.21 ) and / or the two liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) in the first part ( 4.1 ) of the nozzle ( 4 ) communicate with each other. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der weiteren Nuten (4.6 und/oder 4.7) über mindestens eine der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) oder über mindestens eine der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) hinausgeht.Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the further grooves ( 4.6 and or 4.7 ) via at least one of the liquid inlet grooves ( 4.20 ; 4.21 ) or via at least one of the liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) goes out. Plasmabrennerkopf (1), umfassend: – eine Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – eine Düsenhalterung (5) zur Halterung der Düse (4), und – eine Düsenkappe (2), wobei die Düsenkappe (2) und die Düse (4) einen Kühlflüssigkeitsraum bilden, der über zwei jeweils um 60° bis 180° versetzte Bohrungen mit einer Kühlflüssigkeitszulaufleitung bzw. Kühlflüssigkeitsrücklaufleitung verbindbar ist, wobei die Düsenhalterung (5) so gestaltet ist, dass die Kühlflüssigkeit nahezu senkrecht zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes (1) auf die Düse (4) treffend in den Kühlflüssigkeitsraum und/oder nahezu senkrecht zur Längsachse aus dem Kühlflüssigkeitsraum in die Düsenhalterung gelangt.Plasma burner head ( 1 ), comprising: - a nozzle according to one of claims 1 to 9, - a nozzle holder ( 5 ) for holding the nozzle ( 4 ), and - a nozzle cap ( 2 ), whereby the nozzle cap ( 2 ) and the nozzle ( 4 ) form a cooling liquid space, which is connectable via two holes each offset by 60 ° to 180 ° with a cooling liquid supply line or coolant return line, wherein the nozzle holder ( 5 ) is designed so that the cooling liquid almost perpendicular to the longitudinal axis of the plasma burner head ( 1 ) on the nozzle ( 4 ) arrives in the cooling liquid space and / or almost perpendicular to the longitudinal axis of the cooling liquid space in the nozzle holder passes. Plasmabrennerkopf (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkappe (2) auf ihrer Innenfläche (2.5) mindestens drei Ausnehmungen (2.6), deren zur Düse (4) gewandten Öffnungen sich jeweils über ein Bogenmaß (b2) erstrecken, aufweist, wobei das Bogenmaß (b4; c4; d4; e4) der in Umfangsrichtung an die Flüssigkeitszulaufnuten (4.20; 4.21) und/oder Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22; 4.23) angrenzenden, gegenüber den Flüssigkeitszulaufnuten und/oder Flüssigkeitsrücklaufnuten nach außen hervorstehenden Bereiche (4.31; 4.32; 4.33; 4.34) der Düse (4) jeweils mindestens genauso groß wie das Bogenmaß (b2) der zur Düse (4) gewandten Öffnungen ist.Plasma burner head ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the nozzle cap ( 2 ) on its inner surface ( 2.5 ) at least three recesses ( 2.6 ), to the nozzle ( 4 ) in each case over a radian measure (b 2 ), wherein the radians (b 4 , c 4 , d 4 , e 4 ) of the circumferential direction of the Flüssigkeitszulaufnuten ( 4.20 ; 4.21 ) and / or liquid return grooves ( 4.22 ; 4.23 ) adjacent to the Flüssigkeitszulaufnuten and / or Flüssigkeitsrücklaufnuten outwardly protruding areas ( 4.31 ; 4:32 ; 4:33 ; 4:34 ) of the nozzle ( 4 ) each at least as large as the radians (b 2 ) of the nozzle ( 4 ) is facing openings. Plasmabrennerkopf (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Bohrungen jeweils im wesentlichen parallel zur Längsachse des Plasmabrennerkopfes (1) erstrecken.Plasma burner head ( 1 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the two holes each substantially parallel to the longitudinal axis of the plasma burner head ( 1 ). Plasmabrennerkopf (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen um 180° versetzt angeordnet sind.Plasma burner head ( 1 ) according to one of claims 10 to 12, characterized in that the bores are arranged offset by 180 °. Plasmabrennerkopf (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenmaß (c2) des Abschnitts zwischen den Ausnehmungen (2.6) der Düsenkappe (2) maximal halb so groß ist wie das minimale Bogenmaß (a42, a43) der Flüssigkeitsrücklaufnuten (4.22 und 4.23) oder das minimale Bogenmaß (a40, a41) der Flüssigkeitszulaufnuten (4.20 und 4.21) der Düse (4).Plasma burner head ( 1 ) according to one of claims 10 to 13, characterized in that the radian measure (c2) of the section between the recesses (c) 2.6 ) of the nozzle cap ( 2 ) is at most half as large as the minimum radian measure (a42, a43) of the liquid return grooves ( 4.22 and 4.23 ) or the minimum radian dimension (a40, a41) of the liquid inlet grooves ( 4.20 and 4.21 ) of the nozzle ( 4 ).
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