(57)【要約】【課題】本発明は、プラズマ切断用プラズマトーチに用いる電極、及び上記プラズマトーチ用電極の使用に関する。【解決手段】プラズマ切断トーチの為の、本発明による電極は、圧入方式及び／又は形状マッチング方式によって互いに接続された電極ホルダ及びエミッションインサートから形成されている。エミッションインサートは、その長手軸方向に、他の２つのセクションの間に、又はあるセクションの隣に配置された少なくとも１つのセクションを有し、エミッションインサートの回転対称設計において外径が小さくなっており、或いは、非回転対称のエミッションインサートにおける断面が他のセクションに対して小さくなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧入方式及び／又は形状マッチング方式によって互いに接続された電極ホルダ（７．２）及びエミッションインサート（７．２）から形成されたプラズマ切断トーチ用電極であって、
前記エミッションインサート（７．２）は、その長手軸方向に、他の２つのセクション（７．２４及び７．２２）の間に、又はあるセクション（７．２１又は７．２２又は７．２４）の隣に配置された少なくとも１つのセクション（７．２３）を有し、前記エミッションインサート（７．２）の回転対称設計において外径が小さくなっており、或いは、非回転対称のエミッションインサート（７）における断面が前記他のセクション（７．２１、７．２２、７．２４）に対して小さくなっていることを特徴とする電極。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセクション（７．２３）は、外径又は断面が小さくなっており、好ましくは全外装面の周囲に放射状に延びる溝状凹部の形をとることを特徴とする、請求項１に記載の電極。
【請求項３】
切断加工対象物の方向に外径又は断面が小さくなっている前記セクション（７．２３）に、前記加工対象物の方向に円錐状に先細になっているセクション（７．２１）が隣接することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電極。
【請求項４】
外径又は断面が小さくなっている前記セクション（７．２３）と、円錐状に先細になっているセクション（７．２１）との間に、外径又は断面が一定であるセクション（７．２２）が配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項５】
加工対象物の方向を向いている、前記エミッションインサート（７．２）の先端は、円錐形状、又は角錐形状、又は円錐台若しくは角錐台の形状に作られていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項６】
加工対象物の方向に、円錐台又は角錐台の形のエミッションインサート（７．２１）の形で、円形面又は多角形の形状で端面が形成されて、ツールの方向に配置されており、前記端面は、円形面又は多角形面として、前記エミッションインサート（７．２）にある全ての前記セクション（７．２１、７．２２、７．２３、及び７．２４）より小さい断面を有することを特徴とする、請求項５に記載の電極。
【請求項７】
外径又は断面が小さくなっている前記セクション（７．２３）は、矩形状、台形状、若しくはくさび形状の、又は部分円の形の凹部として形成されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項８】
前記電極ホルダ（７．１）内に少なくとも１つの空洞が形成されていて、前記空洞内で、且つ／又は、前記空洞を通して、冷却液をガイドすることが可能であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項９】
前記電極ホルダ（７．１）は、導電性及び熱伝導性が良好な材料（好ましくは、Ａｇ又はＣｕ又はこれらの合金）から形成されており、前記エミッションインサート（７．２）は、タングステン又はハフニウム又はタングステン合金又はハフニウム合金から形成されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１０】
外径又は断面が小さくなっている前記セクション（７．２３）は、外径又は断面が小さくなっている前記セクション（７．２３）のすぐ隣に配置されているセクション（７．２２又は７．２４）の外径又は断面より少なくとも２０％小さく、小さくなっている外径又は断面を有する溝状凹部の形をとることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１１】
前記エミッションインサート（７．２）は、固形物を含むか、且つ／又は、圧入によって前記電極ホルダ（７．１）と接続されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１２】
前記セクション（７．２３）から、前記セクション（７．２３）の隣に配置されているセクション（７．２２、７．２４）への移行は、半径（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）及び／又は面取り（Ｆ１又はＦ２）によって形成されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１３】
前記請求項のいずれか一項に記載の電極の、プラズマトーチにおける使用であって、前記プラズマトーチは、電極（７）を有する少なくとも１つのプラズマトーチヘッド（１）を有し、前記電極（７）は、ノズル（４）、プラズマガス（ＰＧ）用ガスフィードとともに、前記電極ホルダ（７．１）及び前記エミッションインサート（７．２）から形成されており、前記エミッションインサート（７．２）にはセクション（７．２３）があり、前記セクション（７．２３）は、前記セクション（７．２３）の隣に配置された少なくとも１つのセクション（７．２２及び／又は７．２４）に対して外径又は断面が小さくなっている、電極の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ切断用プラズマトーチに用いる電極、及び上記プラズマトーチ用電極の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマは、正イオン、負イオン、電子、励起原子、励起分子、中性原子、及び中性分子から成る導電性ガスが熱せられて高温になったものである。 
【０００３】
様々なガス（例えば、単原子アルゴン及び／又は二原子ガス、水素、窒素、酸素、又は空気）がプラズマガスとして用いられる。これらのガスは、プラズマアークのエネルギによって、イオン化したり解離したりする。
【０００４】
プラズマジェットのパラメータは、ノズル及び電極の設計に大きく影響される可能性がある。これらの、プラズマジェットのパラメータとしては、例えば、ガスのジェット径、温度、エネルギ密度、流速などがある。
【０００５】
プラズマ切断の場合、プラズマは、通常、ノズルによって収束する。ノズルは、ガス冷却であっても水冷式であってもよい。これによって、最大２×１０６Ｗ／ｃｍ２のエネルギ密度が達成可能である。プラズマジェット内では温度が最大３０，０００℃まで上昇する為、ガスを高流速にすることと組み合わせて、あらゆる導電性材料において切断速度を非常に高くすることが可能である。
【０００６】
プラズマトーチは、大体において、プラズマトーチヘッド１、電極７、及びノズル４から成る。又、更なる構成部品として、電極７を固定する為の電極マウント６、ノズルホルダ５、及びノズル４を固定する為のノズルキャップ２があってよい。プラズマガスＰＧは、プラズマガスガイド３を通って電極７とノズル４との間の空間に供給され、最終的には、ノズル流路４．１を流れてノズル４から抜ける。
【０００７】
最新のプラズマトーチは更に、保護ノズルキャップ９及び二次ガスガイド９．１を有し、二次ガスガイド９．１を介して二次ガスＳＧがプラズマジェットに供給される。ノズル４及び電極７は、冷却液（例えば、水）で頻繁に冷却される。
【０００８】
プラズマ切断は、今日では、導電性材料を切断するプロセスとして確立されており、切断作業に応じて様々なガス及びガス混合物を用いる。
【０００９】
そして、この用途には、様々な電極７及びノズル４を用いる。これらは、プラズマトーチの作業時に装着され、作業後に交換されることになる。様々なガス又はガス混合物に対してプラズマトーチを使用できるようにするには、電極７及びノズル４の交換によってプラズマトーチを様々なガスに使用できるように、プラズマトーチ、電極７、及びノズル４を設計する。
【００１０】
電極７は、原則として、電極ホルダ７．１及びエミッションインサート７．２から成る。設計形態が２つあれば、それらは、見分けが付くのが普通である。酸素を含有するプラズマガスで切断する場合は、原則として、いわゆるフラット電極を使用する。即ち、エミッションインサート７．１の前部エミッション面以外が電極ホルダ７．１内に配置される。エミッションインサート７．２は、ハフニウム又はジルコニウムから成る。電極ホルダ７．１には、例えば、銅や銀などの、電流伝導度及び熱伝導度が良好な材料を用いる。酸素を含有しないガス又はガス混合物（例えば、アルゴン、水素、窒素）で切断を行う電極７の場合は、エミッションインサート７．２の材料として、タングステンを、しばしば（例えば、ランタンの）ドーピングとともに用いる。これは、電極ホルダ７．１内に固定されるが、フラット電極と異なり、電極ホルダ７．１から突出する為、ポイント電極と呼ばれることが多い。
【００１１】
そのような設計は、図１にも見られる。図１は本発明による電極の一実施例であり、ここでも既に紹介したものである。
【００１２】
そのような電極は、独国特許出願公開第１０１４４５１６（Ａ１）号明細書に記載されている。ここでは、電極がホルダ内に固定されており、電極の先端がノズル副室内に突出している。この電極の材料は、タングステンからなり、導電性材料（好ましくは銅又は銀）のホルダに押し込まれている。ホルダは、効果的な放熱を実現する為に、原則として水冷式である。
【００１３】
又、独国特許出願公告第１０２００８０１８４３０（Ｂ４）号明細書には、プラズマガスフィード及び二次ガスフィード、並びにノズル及びポイント電極を有するプラズマトーチが記載されている。この電極は、電極ホルダ及び電極インサートからなり、電極インサートは電極ホルダから突出している。しかしながら、この技術的ソリューションでは、主たる焦点は、ノズルの冷却の改良にある。
【００１４】
これらの構成の全てにおいて、電極の耐用年数及び切断品質がしばしば不十分であることが問題となっている。 
【００１５】
一方では、電極を十分に冷却しなければならないのは明らかであるが、それにもかかわらず、アークを形成すべく電子の安定したエミッションを達成する為には、エミッション面を高温にしなければならない。エミッションは、面全体にわたって可能な限り均一に発生させなければならない。そして、このことは、耐用年数に関してもよい方向に働く。又、アークの点火から可能な限りの短時間でエミッション温度に到達することも重要である。
【００１６】
更に、使用するプラズマガスごとに、可能な限り容易にプラズマトーチを再装備できるように、電極を設計しなければならない。更に、エミッションインサート及びノズルの間の中心性を高くすることが必要である。これの結果として、より良好な切断結果が得られ、耐用年数が延びる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って、本発明の目的は、好ましくはプラズマ切断に用いることが可能なプラズマトーチの電極を提供することであって、耐用年数の延長を達成すると同時に、アークの点火から電極のエミッションに好適な温度に達するまでの応答挙動が向上した電極を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この目的は、本発明に従って、請求項１に記載の特徴を有するプラズマトーチ用電極により、達成される。請求項１３は、本発明による電極の使用に関する。従属請求項に記載の特徴を用いて、有利な実施形態及び更なる進展を達成することが可能である。特許請求の範囲は、プラズマトーチに関する。
【００１９】
プラズマ切断トーチの為の、本発明による電極は、圧入方式及び／又は形状マッチング方式によって互いに接続された電極ホルダ及びエミッションインサートから形成されている。エミッションインサートは、その長手軸方向に、少なくとも２つのセクションを有する。この点において、１つのセクションの隣に、又は２つのセクションの間に配置された少なくとも１つのセクションは、エミッションインサートの回転対称設計において外径が小さくなっており、或いは、非回転対称のエミッションインサートにおける断面が他のセクションに対して小さくなっている。
【００２０】
この、外径又は断面が小さくなっている少なくとも１つのセクションは、好ましくは全外装面の周囲に放射状に延びる溝状凹部の形に構成されてよい。
【００２１】
エミッションインサートのそのような設計により、外径又は断面が小さくなっている、その少なくとも１つのセクションの領域内の断面も同様に小さくなっている。これによって、この領域での電流量を増やすことにより、そのようなセクションを有しない電極で同等の電力を達成する場合に比べて、エミッションインサートの加熱がより短時間で行われるようにする。
【００２２】
外径又は断面が小さくなっているセクションに、別のセクションが加工対象物の方向に隣接し、この別のセクションは、外径又は断面が小さくなっているセクションの少なくともマージンひとつ分だけ直径又は断面が大きい為、そこでは、それに対応するより大きな面が電子のエミッションに利用可能になり、プラズマ切断工程において、一層プラスの効果が得られる。
【００２３】
外径又は断面が小さくなっているセクションに対して、切断加工対象物の方向に続いて配置されているセクションが、加工対象物の方向に円錐状に先細になっていてよい。これは、その長さ全体に対して当てはまる可能性がある。しかしながら、加工対象物の方向に配置されている部分セクション又は別のセクションだけが円錐状に先細になっていてもよい。
【００２４】
しかしながら、外径又は断面が小さくなっているセクションと、円錐状に先細になっているセクションとの間に、外径又は断面が一定であるセクションを配置してもよい。そのようなセクションには、円錐状に先細になっている別のセクションが少なくとも１つあってよい。そして、このセクションは、電極の先端を形成してよい。
【００２５】
加工対象物の方向を向いている、エミッションインサートの先端は、円錐状又は角錐状であってよく、或いは、円錐台又は角錐台の形であってもよい。
【００２６】
加工対象物の方向の、円錐台又は角錐台の形のエミッションインサートは、円形面又は多角形の形であってツールの方向に配置された端面を有する。この端面は、エミッションインサートにある全てのセクションの他の全ての外径又は断面よりも小さくなければならない。
【００２７】
外径又は断面が小さくなっているセクションは、矩形、台形、部分円、又はくさびの形の凹部として形成されてよい。
【００２８】
本発明による電極の電極ホルダ内に少なくとも１つの空洞を形成してよく、この空洞内で、且つ／又は、この空洞を通して、冷却液をガイドすることが可能であってよい。
【００２９】
電極ホルダは、導電性及び熱伝導性が良好な材料（好ましくは、Ａｇ又はＣｕ又はこれらの合金）から形成されなければならない。エミッションインサート（７．２）の材料としては、溶融温度が２０００℃を超えるタングステン又はタングステン合金又はハフニウム又はハフニウム合金が使用可能である。
【００３０】
外径又は断面が小さくなっているセクションは、外径又は断面が小さくなっている溝状凹部の形をとり、外径又は断面が小さくなっているセクションのすぐ隣に配置されたセクションの外径又は断面より少なくとも２０％小さくなければならない。
【００３１】
エミッションインサートは、固形物で構成されなければならず、内側ボア又は貫通通路があってはならない。
【００３２】
エミッションインサートは、好ましくは、圧入によって電極ホルダと接続されなければならない。圧入は、材料連続性を有する接続（好ましくは、はんだ接続）と組み合わせてよい。
【００３３】
本発明による電極は、プラズマトーチにおいて使用可能であり、このプラズマトーチは、電極ホルダ及びエミッションインサートから形成された電極、並びにノズル及びプラズマガス用ガスフィードを有する少なくとも１つのプラズマトーチヘッドと、隣に配置された少なくとも２つのセクションに対して外径又は断面が小さくなっているセクションと、により構成されている。
【００３４】
エミッションインサートの外径は、１．５ｍｍから６ｍｍの範囲にあってよい。それに応じて、電極ホルダの外径は、より大きくなければならない。
【００３５】
別の点において、プラズマトーチは、従来の形態に、例えば二次ガスフィードやノズル空間に関連しうる様々な修正を加えた形で構成してもよい。電極は、ノズル空間内に配置してよい。
【００３６】
以下の各実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。この点において、それらの実施例に見られる各特徴を互いに組み合わせて最大限に多様な形態を構成することが可能である。それらの特徴は、単にそれぞれの実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による電極の一実施例が挿入されているプラズマトーチの全体の断面を表す図である。
【図２】本発明による電極の一実施例を示す図である。
【図３．１−３．３】本発明による電極の３つの実施例を示す図である。
【図４】本発明による電極の別の実施例を示す図である。
【図４．１−４．８】本発明による電極の別の６つの実施例を示す図である。
【図５−５．２】本発明による電極の別の３つの実施例を示す図である。
【図６−６．４】本発明による電極の別の５つの実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１に示されたプラズマトーチは、電極７、ノズル４、及びプラズマガスＰＧ用ガスフィード３を有する少なくとも１つのプラズマトーチヘッド１を含んでいる。 
【００３９】
電極７は、電極ホルダ７．１及びエミッションインサート７．２を含んでおり、電極７のエミッションインサート７．２は、電極ホルダ７．１から見て、少なくともセクション７．２３及びセクション７．２１を含んでおり、セクション７．２１はトーチ先端に向かって先細になっており、セクション７．２３の最小直径は、先細のセクション７．２１の最大直径より小さい。この実施例を、図４、図４−１、図４−２、図４−３、図４−４、図４−５、図４−６、図５、図５−１、図５−２、図６、図６−１、図６−２、図６−３、及び図６−４に示す。
【００４０】
電極７は、ねじ山によって電極マウント６にねじ込まれており、冷却媒体によって内側から冷却される。冷却媒体は、冷却液ヘッダＷＶである冷却管２２の内部を通って供給され、冷却管１１の外側と冷却液リターンＷＲである電極マウント６との間に形成された空間を通って戻っていく。
【００４１】
ノズル４は、ノズルキャップ２によって保持されており、冷却液ヘッダＷＶを通って供給されて冷却液リターンＷＲを通って戻る冷却媒体は、ノズル４とノズルキャップ２との間を流れる。
【００４２】
保護ノズルキャップ９が、ノズル４及びノズルキャップ２を取り囲んでいる。二次ガスＳＧは、二次ガスガイド９．１を通って、保護ノズルキャップ９とノズルキャップ２との間を流れる。二次ガスガイド９．１は、同時に、保護ノズルキャップ９をノズルキャップ２から隔てて、それらの間で一定の距離を維持する。この点において、二次ガスガイド９．１は、二次ガスＳＧが循環することを可能にするように設計可能である。保護ノズルキャップ９は、保護ノズルキャップホルダ８によって固定されており、保護ノズルキャップホルダ８は、ねじ山によってプラズマトーチヘッドに固定されている。
【００４３】
プラズマガスＰＧは、プラズマガイドによって、循環するように設定可能であり、プラズマガイドは、ここでは図示されていないが、ノズル４と電極５との間に配置されている。
【００４４】
電極７は、電極ホルダ７．１及びエミッションインサート７．２から成る。エミッションインサート７．２は、電極ホルダ７．１内に固定されており、この固定は、圧入方式又は形状マッチング方式で実施可能である。これによって、エミッションインサート７．２と電極ホルダ７．１との間での良好な熱移動が達成される。電極ホルダ７．１は、水冷式であってよく、冷却水が流れる空洞を内部に有することが可能である。電極ホルダ７．１は、熱伝導性及び導電性が良好な材料（Ｃｕ、Ａｇ）から成る。エミッションインサート７．２には、（例えば、ランタンの）ドーピングを施すことが可能なタングステンを用いる。
【００４５】
電極ホルダ７．１から見ると、エミッションインサート７２の場所に少なくとも１つのセクション７．２３が存在し、これに隣接するセクション７．２１は、トーチ先端に向かって先細になっている。セクション７．２３とセクション７．２１との間に、円柱状のセクション７．２２が配置されている。この点において、セクション７．２３の最小外径は、セクション７．２２又は先細のセクション７．２１の最大直径より小さい。セクション７．２１の形状は、円錐台、角錐台、円錐、又は角錐であってよい。
【００４６】
セクション７．２３は、好ましくは電極７の全外装面の周囲に放射状に延びる溝状凹部を形成してよい。
【００４７】
エミッションインサート７．２は又、複数のインサートを有してよい。
【００４８】
エミッションインサート７．２のセクション７．２３の外径又は断面を小さくする構成により、以下に挙げる利点を達成することが可能である。
・セクション７．２３の領域の電気抵抗及び／又は熱抵抗が増える。
・これによって、十分高いエミッション温度に達し、同時に、アークの為の十分広いエミッション面が得られる。
・更に、より短い時間で、エミッションインサートのエミッション温度に到達し、同時に、アークの為の十分広いエミッション面が得られる。
・エミッション面の一部において一方の側でアークを開始しないことにより、耐用年数が延び、アークの中心性が向上し、切断品質が向上する。
この点において、本プロセスは、以下のように実施できる。
・電極とノズルとの間の高電圧放電又は高周波放電によって点火が行われ、これによって、パイロットアークの点火が可能になる。
・ノズル流路を通って出ていくプラズマジェットによって、プラズマトーチと加工対象物との間の経路がイオン化される。
・そして、電極と加工対象物との間で主アークを発生させることが可能になり、加工対象物の切断が可能になる。
【００４９】
更に、電極７をねじ込むことにより、コレットチャック設計に関して、高い中心性を達成することが可能である。この点において、（例えば、プレス又は同様の工程による）電極ホルダ７．１及びエミッションインサート７．２の構造は有利である。これによって、異なる構成の電極を容易に交換することも可能になる。
【００５０】
図２は、本発明による電極７の一実施例の概略形態を示しており、電極７は、電極ホルダ７．１及びエミッションインサート７．２を含んでおり、電極ホルダ７．１は、雄ねじを有する。
【００５１】
図３−１からわかるように、電極ホルダ７．１は、固形であり、電極７をプラズマトーチに接続することを可能にする雄ねじを有することが可能である。
【００５２】
図３−２に示された実施例では、電極ホルダ７．１に、単純なブラインドボアである冷却液空間７．１２が形成されている。図３−３に示された実施例では、エミッションインサート７．２が電極ホルダ７．１に接続される領域において、放熱に使用可能な、十分広い面を有する材料蓄積物が存在する為、冷却液空間７．１２は有利な設計になっている。
【００５３】
図４及び図４−１は、図１によるプラズマトーチでも使用できるような電極７を示す。この点において、エミッションインサート７．２は、電極ホルダ７．１から突出したセクション７．２４とともに形成されている。外径Ｄ２３が小さくなっているセクション７．２３は、加工対象物（図示せず）の方向において、このセクション７．２４と隣接している。このセクション７．２３の後に円柱状のセクション７．２２が続き、これにセクション７．２１が隣接する。セクション７．２１の形状は、加工対象物の方向に円錐状に先細になる円錐台である。この実施例では、外径Ｄ２４及びＤ２２は、同サイズであり、セクション７．２３の外径Ｄ２３より大きい。セクション７．２１に形成されている前部端面の外径Ｄ２１は、外径Ｄ２３より小さく、当然ながら外径Ｄ２２及びＤ２４よりも小さい。
【００５４】
図４−２に示された実施例が図４−１による実施例と異なる点は、セクション７．２４の外径Ｄ２４がセクション７．２２の外径Ｄ２２より大きいこと、並びに、外径Ｄ２２及びＤ２４の両方がセクション７．２３の外径Ｄ２３より大きいことである。
【００５５】
図４−３に示された実施例では、セクション７．２２及び７．２４の外径の関係が逆になっており、Ｄ２２＞Ｄ２４＞Ｄ２３が成り立つ。
【００５６】
図４−４は、Ｄ２４＝Ｄ２３＜Ｄ２２となるように外径サイズが選択された実施例を示す。これは、エミッションインサート７．２が、セクション７．２３の外径Ｄ２３で電極ホルダ７．１内に固定されていることを意味する。
【００５７】
図４−５に示された実施例では、セクション７．２４、７．２３、及び７．２２の各外径は、Ｄ２４＜Ｄ２３＜Ｄ２２となるように選択されている。従って、最小外径は、電極ホルダ７．１のすぐ下に配置された領域７．２４にあり、これによって、エミッションインサート７．２は、電極ホルダ７．１から突出している。
【００５８】
図４−６に示された実施例では、各外径は、Ｄ２４＝Ｄ２２＞Ｄ２３となるように選択されている。
【００５９】
図４−７に示された実施例でも、エミッションインサート７．２の、電極ホルダ７．１のすぐ背後に配置されているのは、外径が小さくなっているセクション７．２３だけである。上記電極ホルダにはセクション７．２１が隣接しており、セクション７．２１は、加工対象物１２の方向に円錐状に先細になっていて、その最大外径Ｄ２２は、セクション７．２３の外径Ｄ２３より大きい。加工対象物１２の方向を向いている、エミッションインサート７．２の端面は、円形であり、その外径Ｄ２１は外径Ｄ２３より小さい。
【００６０】
この実施例、並びに図４−６及び図４−８に示された実施例では、セクション７．２３とセクション７．２１との間に別のセクション７．２２があってもよく、しかしながら、セクション７．２２は、エミッションインサート７．２の長手軸方向において非常に短くてよい。この点において、その外径Ｄ２２は、セクション７．２１の最大外径Ｄ２１と同サイズであってよい。
【００６１】
図４−８による実施例では、セクション７．１は、円錐であり、加工対象物１２の方向に先端を有する。
【００６２】
図５及び図５−１も、裁頭円錐形のセクション７．２１を有する電極７を示しており、これは、例えば、図４による実施例の場合と同様である。
【００６３】
図５−２による実施例では、円錐形のセクション７．２１は、加工対象物の方向を向いた先端をエミッションインサート７．２の端部に有する円錐形である。
【００６４】
図６から図６−４は、様々な形状の、外径が小さくなっているセクション７．２３を有する実施例を示す。
【００６５】
図６による実施例も、図４による実施例に対応しており、外径が小さくなっているセクション７．２３が、矩形の断面を有する。
【００６６】
図６−１は、セクション７．２２及び７．２４からセクション７．２３への移行が半径Ｒ１及びＲ２によって形成されている実施例を示す。図６−２による実施例では、セクション７．２３の部分円形状の外側輪郭が前述の矩形形状とは異なって形成されるように、セクション７．２３からセクション７．２２への移行が面取りＦ１によって構成されており、セクション７．２３の外径が半径Ｒ２によって構成されている。
【００６７】
図６−３に示された実施例では、セクション７．２３から隣接するセクション７．２２及び７．２４への移行が、面取りＦ１及びＦ２として形成されている。
【００６８】
図６−４は、セクション７．２３全体が半径Ｒ３によって形成されていて、これに対応する丸い移行がセクション７．２２及び７．２４に向かって達成されている実施例を示す。
【００６９】
全ての実施例において、示されていない可能性として、個々のセクション７．２１、７．２２、７．２３、及び７．２４の、電極７の長手軸方向の長さを変化させて、更に、それらをそれぞれのプラズマトーチパラメータ（例えば、その出力）に適合させることを可能にすることが含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１  プラズマトーチヘッド
２  ノズルキャップ
３  プラズマガス送り込み
４  ノズル
４．１  ノズル流路
５  ノズルホルダ
６  電極マウント
７  電極
７．１  電極ホルダ
７．２  エミッションインサート
７．２１  エミッションインサートのセクション１
７．２２  エミッションインサートのセクション２
７．２３  エミッションインサートのセクション３
７．２４  エミッションインサートのセクション４
８  保護ノズルキャップホルダ
９  保護ノズルキャップ
９．１  二次ガスガイド
１０  冷却液空間
１１  冷却管
１２  加工対象物
Ｄ２１  エミッションインサート７．２のセクション１の直径
Ｄ２２  エミッションインサート７．２のセクション２の直径
Ｄ２３  エミッションインサート７．２のセクション３の直径
Ｄ２４  エミッションインサート７．２のセクション４の直径
Ｆ  面取り
Ｍ  プラズマトーチヘッド１及び電極７の中心軸
ＰＧ  プラズマガス
Ｒ  半径
ＳＧ  二次ガス
ＷＶ  冷却液ヘッダ
ＷＲ  冷却液リターン
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図４−５】
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【図４−６】
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【図４−７】
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【図４−８】
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【図５】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
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【外国語明細書】
2014004629000001.pdf