(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズルであって、
全軸長Ｌを有する本体（２）、内面（２．２０）及び外面（２．２２）、前端（２．２４）及び後端（２．２６）、並びに、前記前端（２．２４）におけるノズル開口（２．２８）を備え、
前記本体（２）の前記外面（２．２２）が、
前記後端（２．２６）を起点とし、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分（２．１）を有し、前記本体（２）の前記後端（２．２６）において、Ｏリング（２．４２）のための又は中に配置されたＯリングを備えた好ましくは周方向に伸長する溝（２．１０）が存在し、これは、本体（２）の外径Ｄ１１を画成する突起（２．３０）により前記本体（２）の前記後端（２．２６）側に定められ、前記前端においては前記本体（２）の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダ（７）のための心出し面（Ａ１１）が存在し、
前記前端（２．２４）側に隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分（２．２）を有し、これは、前記第１の部分（２．１）との境界において前記本体（２）の外径Ｄ２１を画成する前記ノズルホルダのための軸方向停止面（Ｂ１１）を画成し、前記本体（２）の前記前端（２．２４）に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっており、
Ｄ１２−Ｄ１１≧１．５ｍｍ及び／又は（Ｄ１２−Ｄ１１）／Ｄ１２≧０．０７である、
ノズル。
【請求項２】
液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズルであって、
全軸長Ｌを有する本体（２）、内面（２．２０）及び外面（２．２２）、前端（２．２４）及び後端（２．２６）、並びに、前記前端（２．２４）におけるノズル開口（２．２８）を備え、
前記本体（２）の前記外面（２．２２）が、
前記後端（２．２６）を起点とし、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分（２．１）を有し、前記本体（２）の前記後端（２．２６）において、Ｏリング（２．４２）のための又は中に配置されたＯリングを備えた好ましくは周方向に伸長する溝（２．１０）が存在し、これは、本体（２）の外径Ｄ１１を画成する突起（２．３０）により前記本体（２）の前記後端（２．２６）側に定められ、前記前端（２．２４）においては前記本体（２）の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダ（７）のための心出し面（Ａ１１）が存在し、
前記前端（２．２４）側に隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分（２．２）を有し、これは、前記第１の部分（２．１）との境界において前記本体（２）の外径Ｄ２１を画成する前記ノズルホルダ（７）のための軸方向停止面（Ｂ１１）を画成し、前記本体（２）の前記前端（２．２４）に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっており、
前記第２の部分（２．２）の前記軸方向停止面（Ｂ１１）と前記溝（２．１０）の前記最近接エッジライン（２．３２）との間の距離の長さＬ１２、及び、前記エッジライン（２．３２）と前記本体（２）の前記後端（２．２６）との間の距離の長さＬ１３について、
Ｌ１２／Ｌ１３≧３であり、特に好ましくはＬ１２／Ｌ１３≧３．３である、及び／又は、
前記第２の部分（２．２）の前記軸方向停止面（Ｂ１１）と前記溝（２．１０）の前記最近接エッジライン（２．３２）との間の距離の長さＬ１２、及び、前記エッジライン（２．３２）と前記本体（２）の前記後端（２．２６）との間の距離の長さＬ１３について、
１＞Ｌ１２／Ｌ１≧０．７５であり、特に好ましくは１＞Ｌ１２／Ｌ１≧０．７７である、及び／又は、
Ｄ１２／Ｌ１≦２．３である、
ことを特徴とする、ノズル。
【請求項３】
前記外径Ｄ１２が、前記第１の部分（２．１）の最大外径であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のノズル。
【請求項４】
前記外径Ｄ２１が、前記第２の部分（２．２）の最大外径であることを特徴とする、請求項２又は３に記載のノズル。
【請求項５】
前記第１の部分（２．１）の前記最大外径が、前記第２の部分（２．２）の前記最大外径より小さいことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項６】
前記第１の部分（２．１）の前記外面（２．２２）に少なくとも１つのさらなる溝（２．１１）が存在することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項７】
前記少なくとも１つのさらなる溝（２．１１）が、少なくとも３ｍｍ２の断面積を有することを特徴とする、請求項６に記載のノズル。
【請求項８】
前記さらなる溝（２．１１）が、前記本体（２）の前記周方向に伸長することを特徴とする、請求項６又は７に記載のノズル。
【請求項９】
前記さらなる溝（２．１１）が、約２０°〜約３６０°の範囲の角度に亘って、前記本体（２）の前記周方向に伸長することを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１０】
前記さらなる溝（２．１１）が、前記本体（２）の前記周方向に続きその外面が前記心出し面（Ａ１１）により形成される前方突起（２．３４）により前記本体（２）の前記前端（２．２４）側に定められる、及び／又は前記さらなる溝（２．１１）が、前記本体（２）の前記周方向に続く後方突起（２．３６）により前記本体（２）の前記後端（２．２６）側に定められることを特徴とする、請求項６から９のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１１】
前記前方突起（２．３４）が、前記本体（２）の外径又は局所的な最大外径を画成し、前記後方突起（２．３６）が、外径又は局所的な最大外径を画成し、前記前方突起（２．３４）及び前記後方突起（２．３６）の前記外径又は前記局所的な最大外径が、同じ大きさであるか、又は最大約０．２ｍｍだけ互いに異なることを特徴とする、請求項１０に記載のノズル。
【請求項１２】
前記外面（２．２２）の前記第２の部分（２．２）において、少なくとも１つの溝及び／又はドリル穴及び／又は圧痕及び／又は他の開口及び／又はチャネルが存在し、これらは、前記外面（２．２２）の前記第１の部分（２．１）と流体連通することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１３】
前記外面（２．２２）の前記第２の部分（２．２）において、少なくとも１つの溝及び／又はドリル穴及び／又は圧痕及び／又は他の開口及び／又はチャネルが存在し、これらは、前記外面（２．２２）の前記第１の部分（２．１）における前記さらなる溝（２．１１）と流体連通することを特徴とする、請求項６から１２のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１４】
前記Ｏリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた前記溝（２．１０）と前記軸方向停止面（Ｂ１１）との間の前記本体（２）の前記外面（２．２２）上に、ノズルホルダに連結するための周辺受容領域が存在することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１５】
前記Ｏリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた前記溝（２．１０）と前記さらなる溝（２．１１）との間の前記本体（２）の前記外面（２．２２）上に、ノズルホルダに連結するための周辺受容領域が存在することを特徴とする、請求項６から１３のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項１６】
前記受容領域が、少なくとも１つの放射状突起及び／又は少なくとも１つの放射状圧痕を有することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のノズル。
【請求項１７】
ノズルホルダ、及び請求項１から１６のいずれか１項に記載のノズルを備えたアセンブリ。
【請求項１８】
前記ノズルホルダが、前記ノズルの前記軸方向停止面（Ｂ１１）上にある保持リング面と、前記ノズルの前記心出し面（Ａ１１）上にある内面との連結側において、シリンダ壁を有し、好ましくはあそびがほとんど又は全くないことを特徴とする、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記シリンダ壁の前記内面において、前記ノズルホルダが、前記ノズルの受容領域に補完的な受容領域を有することを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
請求項１から１６のいずれか１項に記載のノズル又は請求項１７から１９のいずれか１項に記載のアセンブリを有する、液冷プラズマアークトーチヘッド。
【請求項２１】
請求項１から１６のいずれか１項に記載のノズル又は請求項１７から１９のいずれか１項に記載のアセンブリを有する、液冷プラズマアークトーチ。
【請求項２２】
液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズルであって、
全軸長Ｌを有する本体（２）、内面（２．２０）及び外面（２．２２）、前端（２．２４）及び後端（２．２６）、並びに、前記前端（２．２４）におけるノズル開口（２．２８）を備え、
前記本体（２）の前記外面（２．２２）が、
前記後端（２．２６）を起点とし、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分（２．１）を有し、前記本体（２）の前記後端（２．２６）において、Ｏリング（２．４２）のための又は中に配置されたＯリングを備えた好ましくは周方向に伸長する溝（２．１０）が存在し、これは、本体（２）の外径Ｄ１１を画成する突起（２．３０）により前記本体（２）の前記後端（２．２６）側に定められ、前記前端（２．２４）においては前記本体（２）の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダ（７）のための心出し面（Ａ１１）が存在し、
前記前端（２．２４）側に隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分（２．２）を有し、これは、前記第１の部分（２．１）との境界において前記本体（２）の外径Ｄ２１を画成する前記ノズルホルダ（７）のための軸方向停止面（Ｂ１１）を画成し、前記本体（２）の前記前端（２．２４）に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっており、
前記第２の部分（２．２）の前記軸方向停止面（Ｂ１１）と前記溝（２．１０）の前記最近接エッジライン（２．３２）との間の距離の長さＬ１２、及び、前記エッジライン（２．３２）と前記本体（２）の前記後端（２．２６）との間の距離の長さＬ１３について、
Ｌ１２／Ｌ１３≧３であり、特に好ましくはＬ１２／Ｌ１３≧３．３である、及び／又は、
前記第２の部分（２．２）の前記軸方向停止面（Ｂ１１）と前記溝（２．１０）の前記最近接エッジライン（２．３２）との間の距離の長さＬ１２、及び、前記エッジライン（２．３２）と前記本体（２）の前記後端（２．２６）との間の距離の長さＬ１３について、
１＞Ｌ１２／Ｌ１≧０．７５であり、特に好ましくは１＞Ｌ１２／Ｌ１≧０．７７である、及び／又は、Ｄ１２／Ｌ１≦２．３であり、
Ｄ１２−Ｄ１１≧１．５ｍｍ及び／又は（Ｄ１２−Ｄ１１）／Ｄ１２≧０．０７である、
ことを特徴とする、ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズル、ノズルホルダ及び液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズルのアセンブリ、プラズマアークトーチヘッド、及びそのようなアセンブリを備えたプラズマアークトーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、全軸長を有する本体、内面及び外面、前端及び後端、並びに、前端におけるノズル開口を有する、液冷プラズマアークトーチのためのノズルを開示する。後部を起点として（後端から）、既知のノズルはまず、ノズルホルダ中にそれを受け入れるための受容部、次いで、中にＯリングを配置する又はできる溝を含む。特定の場合には、これによって、ノズルがプラズマトーチヘッドに組み込まれると、冷却液、特に冷却水のための空間がノズルホルダ側に限定され、冷却液とノズルとの接触領域が後部側に限定される、という不利点が生じうる。
【０００３】
後端において直接、中に配置される又はできるＯリングを有する溝があるノズルもまた知られている。この場合も、ノズルホルダ中にノズルを差し込むためにＯリングがノズルホルダ内に配置される場合に、例えば定められた態様でノズルを誘導するために特許文献２に記載されるように突起のような要素がノズルホルダ中に存在すると、Ｏリングが損傷し得るという不利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００９  ００６  １３２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２００７  ００５  ３１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、既知のノズルを構成する際の課題に基づくものであり、ノズルがノズルホルダ中に配置される際に、Ｏリングへの損傷が回避される又は少なくとも低減され、かつ同時に、冷却液と接触できるより大きい領域が提供されるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、液冷プラズマアークトーチヘッドのためのノズルによる本発明の第１の態様によって解決され、これは、全軸長Ｌを有する本体、内面及び外面、前端及び後端、並びに、前端におけるノズル開口を有し、後端を起点とする本体の外面は、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分を有し、ここで本体の後端においてはＯリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた好ましくは周方向に伸長する溝が存在し、これは、本体の外径Ｄ１１を画成する突起により本体の後端側に定められ、前端においては本体の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダのための心出し面が存在し、さらに、本体の外面は、前端側に隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分を有し、これは、第１の部分との境界において、本体の外径Ｄ２１を画成するノズルホルダのための軸方向停止面を画成し、本体の前端に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっており、ここで、Ｄ１２−Ｄ１１≧１．５ｍｍ及び／又は（Ｄ１２−Ｄ１１）／Ｄ１２≧０．０７である。
【０００７】
円錐状に先細になっている又はコーン形状である部分は、この部分の最後点（端）をこの部分の最前点（端）に接続する場合に、ノズルの長手軸に平行に又は±１５°よりも大きい最小偏位で線が延びる部分を意味することが特に意図される。
【０００８】
さらに、外径とは、以下を意味することが特に意図される：
−外径は、ノズルの長手軸に垂直に形成された平面の半径を有する実質的な円が、平面と長手軸の交点とノズルの外面からの最大距離との間で形成する；
−ノズルの外側境界により平面に完全な円が形成される可能性があるが、一部又は個々の部分のみが存在し、円及び直径が実質的にのみ存在する可能性もある；
−溝あるいは他のへこみ又はインタラプション（interruption）が、ノズルの表面に配置されてもよい。
【０００９】
さらなる態様によれば、この課題は、液冷プラズマアークトーチのためのノズルにより解決され、これは、全軸長Ｌを有する本体、内面及び外面、前端及び後端、並びに、前端におけるノズル開口を有し、後端を起点とする本体の外面は、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分を有し、ここで本体の後端においてはＯリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた好ましくは周方向に伸長する溝があり、これは、本体の外径Ｄ１１を画成する突起により本体の後端側に定められ、前端においては本体の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダのための心出し面が存在し、さらに、本体の外面は、前端側に隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分を有し、これは、特に請求項１に従って、第１の部分との境界において、本体の外径Ｄ２１を画成するノズルホルダのための軸方向停止面を画成し、本体の前端に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっており、ここで、第２の部分の軸方向停止面と溝の最も近いエッジラインとの間の距離の長さＬ１２及びこのエッジラインと本体の後端との間の距離の長さＬ１３について、Ｌ１２／Ｌ１３≧３、好ましくは≧３．３である、及び／又は、第２の部分の軸方向停止面と溝の最も近いエッジラインとの間の距離の長さＬ１２及び第１の部分の長さＬについて、Ｌ１２／Ｌ１≧０．７５、特に好ましくはＬ１２／Ｌ１≧０．７７である、及び／又は、Ｄ１２／Ｌ１≦２．３である。
【００１０】
さらなる態様によれば、この課題は、ノズルホルダ及び請求項１から１６のいずれか１項に従うノズルのアセンブリにより解決される。
【００１１】
最後に、この課題は、請求項１から１６のいずれか１項に従うノズル又は請求項１７から１９のいずれか１項に従うアセンブリを含む液冷プラズマアークトーチヘッドにより解決される。
【００１２】
ノズルの場合、外径Ｄ１２は、第１の部分の最大外径であると考えてもよい。
【００１３】
さらに、外径Ｄ１２は、第２の部分の最大外径であると考えてもよい。
【００１４】
第１の部分の最大外径を第２の部分の最大外径よりも小さくすることに利点がある。
【００１５】
第１の部分の外面に少なくとも１つのさらなる溝があれば有用である。
【００１６】
特に、少なくとも１つのさらなる溝が、少なくとも３ｍｍ２の断面積を有するよう考慮されてもよい。「断面積」なる用語は、溝の縦方向の範囲に垂直な面積を意味することが意図される。
【００１７】
さらに、さらなる溝は、有利には本体の周方向に伸長する。
【００１８】
特に、本明細書において、さらなる溝は、約２０°〜約３６０°の範囲の角度に亘って本体の周方向に伸長するように考慮されてもよい。
【００１９】
特に、本明細書において、前方突起は、本体の外径又は局所的な最大外径を画成し、後方突起は、外径又は局所的な最大外径を画成し、前方突起及び後方突起の外径又は局所的な最大外径は、同じサイズであるか、又は互いに最大で約０．２ｍｍ異なる。
【００２０】
本発明のさらなる特定の実施の形態によれば、外面の第２の部分に、少なくとも１つの溝及び／又はドリル穴及び／又は圧痕及び／又は他の開口及び／又はチャネルが存在し、これらは、外面の第１の部分と流体連通する。
【００２１】
外面の第２の部分に、少なくとも１つの溝及び／又はドリル穴及び／又は圧痕及び／又は他の開口及び／又はチャネルが存在し、これらは、外面の第１の部分におけるさらなる溝と流体連通していると有利である。
【００２２】
本体の外面上において、Ｏリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた溝とさらなる溝との間に、ノズルホルダに接続するための周辺受容領域があると有用である。
【００２３】
あるいは、本体の外面上において、Ｏリングのための又は中に配置されたＯリングを備えた溝とさらなる溝との間に、ノズルホルダに接続するための周辺受容領域があるように考慮されてもよい。
【００２４】
受容領域は、少なくとも１つの半径方向突起及び／又は少なくとも１つの半径方向圧痕を有することが便宜である。半径方向突起及び／又は圧痕は、周方向に限定された角度に亘ってのみ伸長してもよい及び／又は等距離に配置されてもよい。
【００２５】
本発明のアセンブリの特定の実施の形態によれば、ノズルホルダは、ノズルの軸方向停止面上の固定リング面と及びノズルの心出し面上の内面との接続側面において、シリンダ壁を有し、好ましくはあそびがほとんど又は全くない。
【００２６】
シリンダ壁の内面において、ノズルホルダは有利には、ノズルの受容領域に補完的な受容領域を有する。
【００２７】
最後に、本発明は、液冷プラズマアークトーチヘッド及び液冷プラズマアークトーチの両方を提供し、それぞれ、請求項１から１６のいずれか１項記載のノズル又は請求項１７から１９いずれか１項記載のアセンブリを含む。
【００２８】
本発明は、ノズルの外径の特別な形状により、Ｏリングを有する溝を可能な限りノズルの後端側に配置することができ、プロセスにおいてＯリングが損傷されることなく、同時に冷却液と接触できるより大きい領域が提供されるという驚くべき発見に基づく。さらに、ノズルホルダ中のノズルの心出しがさらに改良される。
【００２９】
例えば、ノズルの本体の第１の部分は、可能な限りノズルホルダとノズルとの間の転移点の良好な冷却及びノズルホルダ中のノズルの良好な心出しを可能とする。転移点の良好な冷却は、電極とプラズマアークトーチのノズルとの間で燃焼するパイロットアークに点火する際に必要である。プラズマアークトーチが間接的に操作される場合にも必要である。後者の場合、プラズマアークはしばしば、電極とノズルとの間で例えば数ｋＷなど高い電力で燃焼する。１００Ａより大きい電流をプロセスで流してもよい。
【００３０】
本発明のさらなる特徴及び効果は、添付の請求項から、並びに添付の具体的な図面を参照して説明されている、下記の本発明の数々の実施の形態の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の特定の実施の形態によるノズルの側面図（左）及び背面図（右）
【図２】本発明のさらなる特定の実施の形態によるノズルの側面図（左）及び背面図（右）
【図３】本発明のさらなる特定の実施の形態によるノズルの側面図（左）及び背面図（右）
【図４】図１のノズルを有するプラズマアークトーチヘッドの側面図
【図５】図２のノズルを有するプラズマアークトーチヘッドの側面図
【図６】図３のノズルを有するプラズマアークトーチヘッドの側面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図４〜６の図面からの拡大された抜粋はそれぞれ、ノズル及びノズルホルダのアセンブリの詳細を示す。
【００３３】
図１に示される液冷プラズマアークトーチのためのノズルは、長手軸Ｍ１に沿って全軸長Ｌを有する本体２、内面２．２０及び外面２．２２、前端２．２４及び後端２．２６、並びに、前端２．２４におけるノズル開口２．２８を有する。さらに、本体２は、前端２．２４において溝２．３８を有する。溝２．３８において、ノズルがプラズマアークトーチに取り付けられる際、ノズルとノズルキャップ３との間の空間（図４及び５参照）を密封するためのＯリング２．４０（図４及び５参照）が存在する。後端２．２６を起点として、本体２の外面２．２２は、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分２．１を有し、ここでは本体２の後端２．２６においてＯリング（図示せず）のための周方向に伸長する溝２．１０が存在し、これは、本体２の外径Ｄ１１を画成する突起２．３０により本体２の後端２．２６側に定められ、本体２の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダ（図示せず）のための心出し面Ａ１１が、前端２．２４に存在する。さらに、外面は、前端２．２４側に第１の部分２．１と直接隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分２．２を有し、これは、第１の部分２．１との境界において本体２の外径Ｄ２１を画成するノズルホルダ（図示せず）のための軸方向停止面Ｂ１１を有し、本体の前端２．２４に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっている。第１の部分２．１と第２の部分２．２との間の境界と、溝２．１０との間において、外面２．２２の第１の部分２．１は、外面Ａ１３、特に大きい外面Ａ１３を有し、これは、ノズルがプラズマアークトーチヘッド（図示せず）に取り付けられる際に冷却液と接触し、その結果冷却が改良される。
【００３４】
この実施の形態における直径Ｄ１２は２２．８ｍｍであり、この実施の形態における直径Ｄ１１は２０．８ｍｍであり、その差はＤ１２−Ｄ１１＝２ｍｍである。さらに、（Ｄ１２−Ｄ１１）／（Ｄ１２）＝０．０８８である。
【００３５】
図１からも明らかであるように、外径Ｄ１２は、第１の部分２．１の最大外径であり、外径Ｄ２１は、第２の部分２．２の最大外径であり、第１の部分２．１の最大外径Ｄ１２は、第２の部分２．２の最大外径Ｄ２１より小さい。さらに、図１における本体２の外径は、溝２．１０の左側（Ｄ１１）と右側（Ｄ１２ａ）とで同じである、すなわちＤ１１＝Ｄ１２ａである。
【００３６】
さらに、外面２．２２の第２の部分２．２において、チャネルＢ１３があり、これは、外面２．２２の第１の部分２．１と流体連通する。チャネルＢ１３もまた、第１の部分２．１中に少なくとも部分的に伸長してもよい。
【００３７】
Ｌ１２＝８．２ｍｍ、Ｌ１３＝２．３ｍｍ及びＬ１＝１０．５ｍｍの場合、Ｌ１２／Ｌ１３＝８．２ｍｍ／２．３ｍｍ＝３．５６５であり、Ｌ１２／Ｌ１＝０．７８１であり、Ｄ１２／Ｌ１＝２．１７１である。
【００３８】
図２は、液冷プラズマアークトーチヘッド（図示せず）のためのノズルを示し、これは、全軸長Ｌを有する本体２、内面２．２０及び外面２．２２、前端２．２４及び後端２．２６、並びに、前端２．２４におけるノズル開口２．２８を有する。さらに、本体２は、前端２．２４において溝２．３８を有する。溝２．３８において、ノズルがプラズマアークトーチに取り付けられる際、ノズルとノズルキャップ３との間の空間（図４及び５参照）を密封するためのＯリング２．４０（図４及び５参照）が存在する。後端２．２６を起点として、本体２の外面２．２２は、軸長Ｌ１を有する実質的に円筒型の第１の部分２．１を有し、ここでは本体２の後端２．２６においてＯリング（図示せず）のための周方向に伸長する溝２．１０が存在し、これは、本体２の外径Ｄ１１を画成する突起２．３０により本体２の後端２．２６側に定められ、本体２の外径Ｄ１２を画成するノズルホルダ（図示せず）のための心出し面Ａ１１が、前端２．２４に存在する。さらに、外面２．２２は、前端２．２４側に直接隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分２．２を有し、これは、第１の部分２．１との境界において本体２の外径Ｄ２１を画成するノズルホルダのための軸方向停止面Ｂ１１を有し、本体２の前端２．２４に向かって少なくとも部分的に実質的に円錐状に先細になっている。寸法Ｄ１２及びＤ１１に関して、図１に示されるノズルについてと同じ数値及び比率又は差が適用される。しかしながら、第１の部分２．１の外面２．２２には、さらなる溝２．１１がある。これは、好ましくは少なくとも３ｍｍ２の断面積を有する。さらに、有利には、これは本体２の周方向に伸長する。さらなる溝２．１１は、本体２の周方向に伸長しその外面が心出し面Ａ１１により形成される前方突起２．３４により、本体２の前端２．２４側に定められ、またさらなる溝２．１１は、本体２の周方向に伸長しその外面がこの領域又は心出し面Ａ１２により形成される後方突起２．３６により、本体２の後端２．２６側に定められる。Ｌ１２／Ｌ１３、Ｌ１２／Ｌ１及びＤ１２／Ｌ１に関して、図２に示されるノズルに同じ数値が適用される。
【００３９】
図２からも分かるように、前方突起２．３４は、本体２の局所的な最大外径Ｄ１２を画成し、後方突起２．３６は、局所的な最大外径Ｄ１２を画成する。言い換えれば、前方突起２．３４及び後方突起２．３６の局所的な最大外径は、この例においては同じサイズである。しかしながら、前方及び後方突起の局所的な最大外径は、同じサイズである必要はない。しかしながら、概して、後方突起２．３６は、前方突起２．３４より大きくてはならない。前方突起２．３４及び後方突起２．３６が同じ外径Ｄ１２を有するということは、このノズル中に、ノズルが取り付けられる際にノズルホルダ（図示せず）と接触する２つの接触面があることを意味する。これらは、心出し面Ａ１１、及び領域又は心出し面Ａ１２である。
【００４０】
同様に図２から分かるように、第２の部分２．２は、さらなる溝２．１１と流体連通する溝Ｂ１２を有する。溝Ｂ１２もまた、少なくとも部分的に第１の部分２．１中に伸長してもよい。
【００４１】
図３は、長手軸Ｍ１に沿って全軸長Ｌを有する本体２、内面２．２０及び外面２．２２、前端２．２４及び後端２．２６、並びに、前端２．２４におけるノズル開口２．２８を備えた、液冷プラズマアークトーチのためのノズルを示す。後端２．２６を起点として、本体２の外面２．２２は、図２に示されるノズルの第１の部分２．１と同じ特徴を有する第１の部分２．１、及び、前端２．２４側に第１の部分２．１と直接隣接する軸長Ｌ２を有する第２の部分２．２を有する。第２の部分２．２、特に前端２．２４は、一例として異なるように設計される。前端２．２４においては、図２の本体と異なって、本体２は溝２．３８を有さない。図３からのノズルは、図６においてプラズマアークトーチヘッドに取り付けられることが示される。ここで、ノズルとノズルキャップ３との間の空間のための密封が、ノズルとノズルキャップ３との金属表面間の接触により達成される。さらに、ノズル又は本体の異なる内面の輪郭が一例として示される。このノズルは、例えば間接的動作に用いることができる。
【００４２】
図４は、図１のノズルを備えた液冷プラズマアークトーチヘッドを示す。ノズルの本体２は、ノズルホルダ７中に取り付けられ、ノズルキャップ３により所定の位置に保持される。電極１が、本体２の内部空洞に配置される。電極１と本体２との間に、プラズマガスＰＧのためのプラズマガス管４が存在し、プラズマガスＰＧは、プラズマガス管４を通って、次いで、電極１とノズルとの間の空間を通って流れ、最終的にノズル開口２．２８から外部に出る。さらに、プラズマアークトーチヘッドにはノズルカバーガード５が備えられ、これは、ノズルカバーガードブラケット８により保持される。ノズルキャップ３とノズルカバーガード５との間には、第２のガスＳＧのための第２のガス管６が配置される。第２のガスＳＧは、第２のガス管６中の開口（図示せず）を通り、次いで、ノズルキャップ３とノズルカバーガード５との間の空間を通って流れ、最終的にノズルカバーガード５中の前方開口５．１から外部に出る。ノズル及びノズルキャップ３は、１つの部品から構成されることも可能である。第２のガスを使用せずに作動されるプラズマアークトーチヘッドもある。概して、これらは、ノズルカバーガード、ノズルカバーガードブラケット及び第２のガス管を有さない。
【００４３】
冷却液は、冷却液取入口ＷＶを介してノズルホルダ７を通って流れ、ノズルホルダ７とノズルとの間の空間１０を通って流れ、次いで、冷却液返送ラインＷＲを通って返流する前に、ノズルのチャネルＢ１３を通ってノズルとノズルキャップ３との間の空間に流れ込む。
【００４４】
本体２の第１の部分２．１は、ノズルホルダ７に挿入される。この工程において、本体２の軸方向停止面Ｂ１１は、ノズルホルダ７の軸方向停止面Ｂ７１に接する。このようにして、プラズマアークトーチヘッドの長手軸Ｍに沿ったノズル又は本体の位置が決定される。本体２の心出し面Ａ１１及びノズルホルダ７の心出し面Ａ７１により、ノズルホルダ７中のノズル又は本体２の心出しが特定される。この配置により、良好な心出しが達成される。すでに記載されるように、冷却液は、ノズルホルダ７とノズル又は本体２との間の空間１０を流れる。この空間は、ノズルホルダ７の表面Ａ７１及びノズルの表面Ａ１３によって、並びに、溝２．１０中のＯリング２．４２及び停止面Ｂ１１及びＢ７１によって定められ、ノズルのこの部分の全外周を取り囲む。その結果、ノズルの大きい外面Ａ１３は、冷却を改善する冷却液と接触する。本発明の解決法により、溝２．１０中のＯリング２．４２への損傷が避けられるということも明らかになる。これは、例えば心出し面Ａ７１上に突起が存在する場合に特に重要である。
【００４５】
図５は、図２のノズルを備えた液冷プラズマアークトーチヘッドを示す。
【００４６】
ノズルの本体２は、ノズルホルダ７に取り付けられ、ノズルキャップ３により所定の位置に保持される。電極１が、本体２の内部空洞に配置される。電極１と本体２との間に、プラズマガスＰＧのためのプラズマガス管４が存在し、プラズマガスＰＧは、プラズマガス管４を通って、次いで、電極１とノズルとの間の空間を通って流れ、最終的にノズル開口２．２８から外部に出る。さらに、プラズマアークトーチヘッドにはノズルカバーガード５が備わり、これは、ノズルカバーガードブラケット８により保持される。ノズルキャップ３とノズルカバーガード５との間に、第２のガスＳＧのための第２のガス管６が配置される。第２のガスＳＧは、第２のガス管６中の開口（図示せず）を通り、次いで、ノズルキャップ３とノズルカバーガード５との間の空間を通って流れ、最終的にノズルカバーガード５中の前方開口５．１から外部に出る。ノズル及びノズルキャップ３は、１つの部品から構成されることも可能である。第２のガスを使用せずに作動されるプラズマアークトーチヘッドもある。概して、これらは、ノズルカバーガード、ノズルカバーガードブラケット及び第２のガス管を有さない。
【００４７】
図３に関してすでに述べられたように、図６のプラズマアークトーチヘッドにおいて使用されるノズルは、図２のノズルと類似するが、この実施例においては、特に前方領域における密封に関して相違する点もある。図２又は５のノズルと同様に、溝２．３８もそこに挿入されるＯリング２．４０も存在しない。間接的な動作もまた可能であるので、ノズルとノズルキャップとの間の接触領域における電流及び熱交換が、通常は１００Ａより大きい予想高電流のために特に重要である。
【００４８】
冷却液は、冷却液取入口ＷＶを介してノズルホルダ７を通って流れ、溝２．１１及び心出し面Ａ７１により形成される、ノズルホルダ７とノズルとの間の空間１０を通って流れ、次いで、冷却液返送ラインＷＲを通って返流する前に、溝２．１１と流体連通するノズル又は本体２の溝Ｂ１２を通って、ノズルとノズルキャップ３との間の空間に流れ込む。
【００４９】
ノズルは、ノズルホルダ７の領域Ａ７１により表面Ａ１１及び表面Ａ１２を介して心出しされるので、心出しは、図４におけるよりも図５及び６に従う配置によってさらに良好となる。ノズル又は本体２とノズルホルダ７との間の接触領域はより大きく、これによって、ノズルとノズルホルダ７との間で追加的に熱の交換及びまた電流の交換が行われる。また、溝２．１０中のＯリングへの損傷がない（図３参照）。
【００５０】
本明細書、図面および請求項に開示された本発明の特徴は、その種々の実施の形態において個々においても任意の組合せにおいても、本発明の実施に重要なものでありうる。
【符号の説明】
【００５１】
１  電極
２  本体
２．１  第１の部分
２．１０  溝
２．２  第２の部分
２．２０  内面
２．２２  外面
２．２４  前端
２．２６  後端
２．２８  ノズル開口
２．３０  突起
２．３２  エッジライン
２．３４  前方突起
２．３６  後方突起
２．３８  溝
２．４０  Ｏリング
２．４２  Ｏリング
３  ノズルキャップ
４  プラズマガス管
５  ノズルカバーガード
６  第２のガス管
７  ノズルホルダ
８  ノズルカバーガードブラケット
１０  空間
Ａ１１  心出し面
Ａ１２  領域
Ａ１３  外面
Ａ７１  心出し面
Ｂ１１  軸方向停止面
Ｂ１２  溝
Ｂ１３  チャネル
Ｂ７１  軸方向停止面
Ｄ１１  外径
Ｄ１２  外径
Ｄ１２ａ  外径
Ｄ１３  直径
Ｄ２１  外径
Ｌ  全軸長
Ｌ１  軸長
Ｌ２  軸長
Ｌ１２  長さ
Ｌ１３  長さ
Ｌ１４  長さ
Ｍ  長手軸
Ｍ１  長手軸
ＷＲ  冷却液返送ライン
ＷＶ  冷却液取込口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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