ITBO20100492A1 - Torcia monogas per il taglio al plasma. - Google Patents

Torcia monogas per il taglio al plasma. Download PDF

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ITBO20100492A1
ITBO20100492A1 IT000492A ITBO20100492A ITBO20100492A1 IT BO20100492 A1 ITBO20100492 A1 IT BO20100492A1 IT 000492 A IT000492 A IT 000492A IT BO20100492 A ITBO20100492 A IT BO20100492A IT BO20100492 A1 ITBO20100492 A1 IT BO20100492A1
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IT
Italy
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torch
vent
nozzle
gas
groove
Prior art date
Application number
IT000492A
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English (en)
Inventor
Vittorio Colombo
Alessia Concetti
Silvano Dallavalle
Riccardo Fazzioli
Emanuele Ghedini
Mauro Vancini
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Cebora Spa
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

TORCIA MONOGAS PER II· TAGLIO Al· PLASMA.
La presente invenzione à ̈ relativa ad una torcia monogas per il taglio al plasma ad arco trasferito.
In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad una torcia monogas per il taglio al plasma ovvero ad una torcia utilizzante un unico gas, in particolare aria, sia per la generazione dell'arco plasma che per il raffreddamento della torcia stessa.
Le torce monogas per il taglio al plasma di tipo noto si sviluppano longitudinalmente attorno ad un asse centrale e comprendono:
- un ugello da cui fuoriesce il plasma;
- un elettrodo (catodo) di polarità opposta rispetto all'ugello, sostanzialmente cilindrico, parzialmente inserito nell'ugello e delimitante con lo stesso una camera di generazione del plasma;
- un corpo principale o corpo torcia
- un porta ugello di supporto dell'ugello e montato su un'estremità del corpo torcia; il porta ugello circonda anche l'elettrodo che risulta montato centralmente sul corpo torcia.
Ugello ed elettrodo sono rispettivamente alimentati mediante rispettivi circuiti di alimentazione per innescare, opportunamente comandati, il plasma.
In generale, l'elettrodo à ̈ collegato mediante un conduttore al polo negativo di un generatore di corrente (catodo).
L'ugello à ̈ isolato elettricamente dall'elettrodo ed à ̈ collegabile, mediante un conduttore, al polo positivo del generatore di corrente (anodo).
Tale tipologia di torcia comprende inoltre:
- almeno un elemento tubolare di isolamento elettrico interposto tra l'ugello e l'elettrodo e fra i rispettivi circuiti di alimentazione e
- un circuito di alimentazione di aria o gas.
L'aria, cui si fa esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità, ha la duplice funzione di generare l'arco plasma e di raffreddare i componenti della torcia.
In generale, l'aria alimentata dal circuito di alimentazione interessa l'elettrodo, lambendone anche la parete laterale interna, risale lungo l'elettrodo esternamente allo stesso per poi ridiscendere e sfociare in corrispondenza del porta ugello.
Si osservi che una parte dell'aria in uscita à ̈ convogliata, opportunamente movimentata, nella camera di generazione del plasma per sostenere il plasma stesso. Tali torce di tipo noto presentano alcuni inconvenienti. L'utilizzo di correnti di taglio superiori a 100A con torce monogas di tipo noto risulta particolarmente critico in termini di raffreddamento dei componenti consumabili della torcia e conseguente usura degli stessi.
Una volta terminate le operazioni di taglio, quando à ̈ quindi necessario sostituire alcuni dei componenti consumabili della torcia, ad esempio l'ugello o l'elettrodo, occorre attendere molto tempo prima che l'operatore possa afferrare con le mani il porta ugello e svitarlo in quanto presenta temperatura molto elevata dovuta all'esercizio e necessita di un tempo relativamente lungo per raffreddarsi.
Nei circuiti di raffreddamento noti come quello sopra descritto infatti, il porta ugello à ̈ generalmente interessato da aria così calda proveniente dall'elettrodo da rendere inefficace l'asportazione del calore.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ proporre una torcia monogas per taglio al plasma avente elevate prestazioni (corrente di taglio superiore ai 100A) ma meno soggetta ad usura rispetto alle torce note.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ fornire una torcia monogas per il taglio al plasma che sia costruttivamente semplice, economica e che permetta al contempo un raffreddamento efficace e rapido di tutti i propri componenti, compreso il porta ugello, facilitando in tal modo le operazioni necessarie per la sostituzione dei componenti consumabili per raggiunto limite di usura o per cambiamento delle condizioni operative di taglio. In accordo con 1'invenzione, tale scopo viene raggiunto da una torcia monogas per il taglio al plasma comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle rivendicazioni annesse.
Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:
la figura 1 illustra una torcia monogas per il taglio al plasma realizzata in conformità con la presente invenzione in una vista schematica in sezione longitudinale;
- la figura 2 illustra una prima forma realizzativa di una torcia monogas per il taglio al plasma secondo la presente invenzione in una vista schematica in sezione trasversale;
la figura 3 illustra una seconda forma realizzativa di una torcia monogas per il taglio al plasma secondo la presente invenzione in una vista schematica in sezione trasversale;
- la figura 4 illustra una terza forma realizzativa di una torcia monogas per il taglio al plasma secondo la presente invenzione in una vista schematica in sezione trasversale;
la figura 5 illustra una quarta forma realizzativa di una torcia monogas per il taglio al plasma secondo la presente invenzione in una vista schematica in sezione trasversale.
Con particolare riferimento alla figura 1, con 1 Ã ̈ indicata nel suo complesso una torcia mono gas per il taglio al plasma ad arco trasferito secondo la presente invenzione.
Si osservi che per maggiore semplicità nelle allegate figure sono illustrate solo metà delle sezioni della torcia 1 essendo la stessa simmetrica rispetto ad un piano comprendente l'asse D e perpendicolare al piano di figura 1.
La torcia 1 cui si fa riferimento à ̈ inoltre del tipo ad accensione in alta frequenza ed il funzionamento della stessa à ̈ descritto limitatamente alle parti necessarie alla comprensione della presente invenzione.
Nella descrizione che segue si fa riferimento all'aria come fluido (o gas) utilizzato nella torcia, senza per questo perdere in generalità.
Le torce mono gas al plasma sono utilizzate per il taglio di materiali metallici ed utilizzano un unico gas, alimentato da una stessa sorgente, sia per la generazione dell'arco plasma che per il raffreddamento della torcia.
La torcia 1 comprende un corpo torcia indicato complessivamente con 2 ed avente uno sviluppo sostanzialmente longitudinale lungo un asse o direzione D di sviluppo prevalente.
II corpo torcia 2 comprende un guscio 3 ed una ghiera 4 impegnata col guscio 3 per supportare i componenti terminali della torcia 1 indicati nel seguito.
Nelle sue parti essenziali, la torcia 1 comprende un ugello 5 da cui fuoriesce il plasma e un elettrodo 6 cavo e di polarità opposta rispetto all'ugello 5, parzialmente inserito nell'ugello 5.
L'elettrodo 6 Ã ̈ collegato mediante un conduttore al polo negativo di un generatore di corrente, non illustrato (catodo).
L'ugello 5 à ̈ isolato elettricamente dall'elettrodo 6 ed à ̈ collegabile, mediante un conduttore, al polo positivo del generatore di corrente (anodo).
La superficie 6a esterna dell'elettrodo 6 delimita, con la superficie 5a interna dell'ugello 5, una camera 7 di generazione del plasma.
Un porta ugello 8 di supporto dell'ugello 5 Ã ̈ accoppiato al corpo torcia 2 e mantiene l'ugello 5 in asse con l'elettrodo 6.
Preferibilmente, il porta ugello 8 à ̈ avvitato alla ghiera 4 e assicura, tramite una propria camicia interna 9 conduttrice, continuità elettrica fra la ghiera 4 stessa e l'ugello 5.
Vantaggiosamente, il porta ugello 8 presenta un rivestimento 9a esterno isolante per poter essere maneggiato in sicurezza da un generico operatore non illustrato.
Nella ghiera 4 à ̈ infatti preferibilmente previsto un morsetto, non illustrato, di connessione al polo positivo del citato generatore in quanto sostanzialmente noto cosicché attraverso la ghiera 4 ed il porta ugello 8 risulti alimentato l'ugello 5.
In pratica, la ghiera 4 e la camicia 9 conduttrice definiscono dei mezzi di alimentazione elettrica dell'ugello 5.
All'interno del corpo torica 2 e del porta ugello 8 si sviluppano dei mezzi di alimentazione elettrica per l'alimentazione dell'elettrodo 6, che saranno chiariti in seguito, e dei mezzi di convogliamento del gas.
Il gas, come accennato, Ã ̈ deputato, in tale fattispecie di torcia, sia alla generazione e al contenimento del plasma, sia al raffreddamento dell'elettrodo 6 e, in generale, di tutti i componenti della torcia 1 stessa. Secondo quanto illustrato, l'elettrodo 6 e l'ugello 5 sono elettricamente isolati mediante l'interposizione di un disco 11 diffusore o diffusore in materiale isolante. Il diffusore 11 presenta dei fori 12 tangenziali per il passaggio del gas e svolge quindi la duplice funzione di isolare elettricamente l'ugello dall'elettrodo e di convogliare il gas nella camera 7.
La torcia 1 comprende un elemento o corpo 13 tubolare isolante interposto fra i mezzi di alimentazione dell'elettrodo 6 e la ghiera 4 ed il porta ugello 8.
Entrando maggiormente nel dettaglio relativamente ai citati mezzi di convogliamento del gas si osserva che comprendono un circuito 15 di passaggio del gas che viene utilizzato per asportare calore dall'elettrodo 6, per alimentare il gas nella camera 7 e per asportare calore dal porta ugello 8.
Nella preferita forma realizzativa illustrata, l'elettrodo 6 Ã ̈ di tipo cavo e tale circuito 15 di passaggio del gas interessa l'interno dell'elettrodo 6. I mezzi di convogliamento del gas comprendono un condotto 16 di alimentazione del gas al circuito 15 nel quale il gas fluisce secondo un verso V in direzione dell'ugello 5.
Più in particolare, il condotto 16 di alimentazione si sviluppa coassiale al corpo torcia 2 ed à ̈ in comunicazione fluida con il circuito 15 di passaggio del gas.
La torcia 1 comprende un elemento o distributore 17 di raccordo tra il condotto 16 ed il circuito 15, ponendo, quindi, in comunicazione fluida il condotto 16 con il circuito 15.
Sostanzialmente, il condotto 16 ha il compito di porre il circuito 15 in comunicazione fluida con la citata sorgente di gas.
Per poter ottenere questa comunicazione fluida , cioà ̈ indirizzare il gas alimentato dal condotto 16 nel circuito 15, viene utilizzato 1'elemento distributore 17 inserito lungo il condotto 16 di alimentazione che, di fatto, viene separato in due tratti indicati con 16 e 19 e che verranno meglio descritti in seguito.
Vantaggiosamente, nella forma realizzativa illustrata nella figura 1, il circuito 15 presenta un ingresso 15a, in comunicazione di fluido con il condotto 16, preferibilmente tramite il raccordo 17.
Il circuito 15 presenta, preferibilmente, una prima uscita 15b in sostanziale corrispondenza della camera 7. Più in particolare, 1'uscita 15b corrisponde all'uscita del plasma dall'ugello 5.
Il circuito 15 presenta, preferibilmente, una seconda uscita 15c sfociante dal porta ugello 8.
II circuito 15 presenta, preferibilmente, una terza uscita 15d.
Nella preferita forma realizzativa illustrata, a titolo di esempio,†̃l'elettrodo 6 à ̈ innestato nel distributore 17 che assicura continuità elettrica con il condotto 16 di alimentazione definendo i citati mezzi di alimentazione elettrica dell'elettrodo 6.
Nella soluzione illustrata infatti il condotto 16 Ã ̈ collegabile al polo negativo del citato generatore.
Entrando maggiormente nel dettaglio (relativamente al circuito 15), si osserva che, di fatto, nel circuito 15 viene compreso il citato primo tratto o condotto 19 che si sviluppa all'interno dell'elettrodo 6 coassiale con lo stesso: in sostanza il primo tratto o condotto 19 Ã ̈ compenetrato (almeno parzialmente) all'interno del elettrodo 6 (intesi entrambi come componenti meccanici), a montaggio effettuato.
Infatti, il condotto 16 di alimentazione del gas, come detto precedentemente, comprende il primo tratto 16 associabile alla citata sorgente di gas ed il secondo tratto 19 sfociante nell'elettrodo 6.
II distributore 17 Ã ̈, preferibilmente, inserito fra detti primo tratto 16 e secondo tratto 19.
Come precedentemente anticipato, quindi, il secondo tratto 19 del condotto 16 di alimentazione va a fa parte esso stesso del circuito 15 di passaggio del gas.
Nella preferita forma realizzativa illustrata, il distributore 17 Ã ̈ avvitato, in corrispondenza di una sua bocca 17a di ingresso ad una porzione di uscita del primo tratto del condotto 16 mentre il secondo tratto 19 Ã ̈ a sua volta avvitato ad una bocca 17b di uscita del distributore 17 stesso.
Vantaggiosamente, il distributore 17 à ̈ altresì supportato dall'elemento 13 isolante al quale risulta avvitato .
Secondo quanto illustrato, il distributore 17 comprende un canale 20 centrale di raccordo tra il primo tratto del condotto 16 ed il secondo tratto 19 dove il canale 20 centrale à ̈ coassiale al condotto 16 di alimentazione. Il distributore 17 comprende una prima serie di condotti 21 che sono in comunicazione di fluido con il canale 20 nei quali il gas avanza secondo un verso V4.
Nella preferita forma realizzativa illustrata, la prima serie comprende quattro condotti 21.
Più precisamente, i condotti 21 sono distribuiti lungo una circonferenza sulla parete laterale del canale 20 centrale.
Nella preferita forma realizzativa illustrata, i condotti 21 divergono dal canale 20 centrale per portare almeno una parte di gas dal condotto 16 verso l'esterno della torcia 1 in modo da poter raffreddare anche tutti i componenti periferici come sarà di seguito meglio chiarito.
Il tratto 19 di condotto à ̈ inserito in maniera coassiale nell'elettrodo 6 in modo che risulti definita una intercapedine 30 fra la superficie esterna del tratto 19 del condotto 16 e la superficie interna dell'elettrodo 6.
Come già accennato precedentemente, il tratto 19 à ̈ compenetrato profondamente all'interno dell'elettrodo 6 che risulta un componente del tutto cavo, tranne una testa di estremità piena che, esternamente, ha una superficie contraffacciata all'ugello 5 (sempre con componenti montati).
Tale architettura determina la disposizione della zona terminale o uscita del tratto 19 posizionata contraffacciata e molto vicina alla superficie anulare interna della testa di estremità dell'elettrodo 6 definita dalla sua conformazione cava.
Questa particolare disposizione permette di ottimizzare l'azione di raffreddamento compiuta dai gas {vedi verso V di figura 1), in quanto in corrispondenza della testa dell'elettrodo 6 (cioà ̈ sulla sua superficie contraffacciata all'ugello 5) scocca l'arco di innesco con conseguente generazione del plasma.
In uscita dal condotto 19, il gas risale, secondo il verso Vi, lungo l'elettrodo 6 attraverso l'intercapedine 30 che risulta pertanto in comunicazione di fluido con il tratto 19 del condotto 16 di alimentazione.
A valle dell'intercapedine 30 secondo il verso VI, il circuito 15 di passaggio del gas presenta una camera 31 anulare.
La camera 31 anulare à ̈ preferibilmente delimitata dall'elemento 17 di raccordo e dalla superficie esterna dell'elettrodo 6.
Secondo quanto illustrato, la torcia 1 comprende una serie di condotti 35 di passaggio del gas in comunicazione fluida con la camera 31.
A valle dei condotti 35 secondo il verso V2, la torcia comprende un canale o anulo 22, preferibilmente sostanzialmente cilindrico.
Nella preferita forma di realizzazione illustrata, il canale 22 Ã ̈ definito fra il raccordo 17, in particolare fra la superficie esterna del raccordo 17, e l'elemento 13 tubolare isolante.
In particolare, i condotti 35 pongono in comunicazione di fluido la camera 31 anulare con l'intercapedine 22. Il canale 22 Ã ̈ in comunicazione di fluido con le uscite dei citati condotti 21 e riceve il gas in uscita dagli stessi .
In pratica, il distributore 17 provvisto del canale 20 e dei condotti 21 definisce un sistema di spillamento di gas dalla portata che interessa il condotto 16.
Una porzione di gas "fresco" Ã ̈ quindi prelevabile a monte dell'elettrodo ed indirizzata al raffreddamento, in particolare, del porta ugello 8, grazie al distributore 17.
Detta porzione di gas "fresco" arriva all'ugello senza aver interessato l'elettrodo ed à ̈ maggiormente efficace nel raffreddamento sia dell'ugello che del porta ugello. Il gas "fresco" proveniente dai condotti 21, si miscela al gas proveniente dalla camera 31 raffreddandolo e migliorandone l'efficienza nel raffreddamento del porta ugello 8.
Al fine di ottimizzare l'azione di raffreddamento dovuta al gas che circola nel canale 22, il raccordo 17 comprende una pluralità di alette 23 disposte sulla propria superficie esterna.
Le alette 23 si trovano pertanto all'interno del canale 22.
Le alette 23 si sviluppano secondo la citata direzione D ed hanno preferibilmente altezza confrontabile con la larghezza del canale 22.
A valle del canale 22, secondo il verso V2, il circuito 15 comprende un altro canale o anulo 24, sostanzialmente cilindrico, in comunicazione di fluido con il canale 22. Il canale 24 risulta sostanzialmente definito fra il citato diffusore 11 ed il porta ugello 8, in particolare fra la superficie esterna del diffusore 11 e la camicia 9 conduttrice interna del porta ugello 8.
Si osservi che, come accennato, la camera 7 di generazione del plasma à ̈ alimentata da gas attraverso i fori 12 che la pongono in comunicazione di fluido con il canale 24.
La torcia 1 comprende una serie di fori 25 ricavati nel porta ugello 8 che mettono in comunicazione di fluido il canale 24 con l'ambiente esterno per evacuare parte del gas che, in uso, asporta calore dal porta ugello 8.
I fori 25 definiscono pertanto la citata uscita 15c all'esterno della torcia 2 del circuito 15 di passaggio del gas.
Con riferimento alla figura 1, si osserva che il circuito 15 comprende un sistema di sfiato o sfiato 26 che presenta un ingresso 26a ed un'uscita 26b.
L'ingresso 26a à ̈ in comunicazione di fluido con 1'anulo 24 mentre l'uscita 26b à ̈ in aria libera.
Preferibilmente, lo sfiato 26 si sviluppa secondo la direzione D di sviluppo prevalente della torcia 1.
Più in particolare, lo sfiato 26 ha l'ingresso 26a in corrispondenza dell'ugello 5 e l'uscita 26b sostanzialmente ricavata nel corpo 2 torcia da parte opposta all'ugello 5 rispetto al porta ugello 8.
Entrando maggiormente nel dettaglio relativamente allo sfiato 26 si osserva che lo stesso presenta un primo tratto o tratto di ingresso 27 definito da un corrispondente canale anulare.
II tratto 27 di ingresso à ̈ in comunicazione di fluido con il canale 24.
Lo sfiato 26 comprende un secondo tratto 28 di scarico in comunicazione di fluido con il primo tratto 27.
Vantaggiosamente, lo sfiato 26 si sviluppa, almeno parzialmente, fra l'elemento 13 isolante e la ghiera 4.
Più in particolare, il secondo tratto 28 dello sfiato 26 si sviluppa fra l'elemento 13 isolante e la ghiera 4. Con riferimento alle figure da 2 a 5, si osservano un primo, un secondo, un terzo ed un quarto esempio di preferite forme realizzative dello sfiato 26 ed in particolare del secondo tratto 28.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, il secondo tratto 28 dello sfiato 26 Ã ̈ delimitato fra il corpo 13 isolante e la ghiera 4.
II corpo 13 presenta una spianatura 40 sulla propria superficie esterna sostanzialmente cilindrica.
In altre parole, l'elemento 13 presenta, una faccia 40 sostanzialmente piana che affacciata alla superficie interna preferibilmente cilindrica della ghiera 4 delimita con la stessa lo sfiato 26 ed in particolare il secondo tratto 28 dello sfiato 26.
Secondo quanto illustrato nella figura 3, lo sfiato 26 ed in particolare il secondo tratto 28 dello sfiato 26, Ã ̈ definito da una gola 41.
Preferibilmente, la gola 41 Ã ̈ ricavata, nell'esempio illustrato, sulla superficie esterna dell'elemento 13 tubolare.
La gola 41 si trova affacciata alla superficie interna, sostanzialmente cilindrica, della ghiera 4 e delimita con la stessa il secondo tratto 28 dello sfiato 26.
Preferibilmente, la gola 41 si sviluppa secondo la citata direzione D .
Secondo quanto illustrato nella figura 4, lo sfiato 26 ed in particolare il secondo tratto 28 dello sfiato 26, Ã ̈ definito da una gola 42.
Preferibilmente, la gola 42 Ã ̈ ricavata, nell'esempio illustrato, sulla superficie interna della ghiera 4.
La gola 42 si trova affacciata alla superficie esterna, sostanzialmente cilindrica, del corpo 13 e delimita con lo stesso il secondo tratto 28 dello sfiato 26.
Preferibilmente, la gola 42 si sviluppa secondo la citata direzione D.
Secondo quanto illustrato nella figura 5, lo sfiato 26 ed in particolare il secondo tratto 28 dello sfiato 26, Ã ̈ definito da una prima gola 43 e da una seconda gola 44 fra loro affacciate.
Preferibilmente, la gola 43 Ã ̈ ricavata, nell'esempio illustrato, sulla superficie esterna dell'elemento 13 tubolare .
Preferibilmente, la gola 44 Ã ̈ ricavata, nell'esempio illustrato, sulla superficie interna della ghiera 4.
Preferibilmente, la gola 43 si sviluppa secondo la citata direzione D.
Preferibilmente, la gola 44 si sviluppa secondo la citata direzione D.
Secondo quanto illustrato, le gole 43 e 44 si sviluppano sostanzialmente speculari e delimitano il secondo tratto 28 dello sfiato 26.
In pratica tale secondo tratto 28 rimane compreso fra la gola 43 e la gola 44 ovvero tra il corpo 13 e la gola 4. Secondo quanto illustrato nella figura 1, il gas risale lungo lo sfiato 26 secondo il verso V3.
La torcia 1 comprende una camera 45 anulare disposta a valle del secondo tratto 28 secondo verso V3.
La camera 45 fa parte dello sfiato 26 ed à ̈ in comunicazione dì fluido con il secondo tratto 28 dello stesso .
Il sistema 26 di sfiato, in pratica, comprende le camere anulari 24 e 45 fra loro collegate da una pluralità di canali definiti dai secondi tratti 28 che si sviluppano secondo la direzione D.
II gas viene convogliato dalla camera 24 alla camera 45, dalla quale fuoriesce come sarà chiarito in seguito, attraverso i tratti 28.
La torcia 1 comprende una pluralità di fori 46 in comunicazione di fluido con la camera 45.
I fori 46 si sviluppano dalla camera 45 all'esterno della torcia 1 e definiscono, preferibilmente, la citata terza uscita 15d del circuito 15.
Preferibilmente, secondo quanto illustrato, i fori 46 fuoriescono in sostanziale corrispondenza del guscio 3 ovvero lo sfiato 26 risale tutto il porta ugello 8 per asportare calore dallo stesso.
Vantaggiosamente, il circuito 15 di passaggio del gas comprende quindi una pluralità di camere e/o tratti raccordati in serie l'uno all'altro che non comprendono zone di ristagno dell'aria che comprometterebbero l'azione raffreddante del gas.
L'aria scorre con continuità lungo tutti i citati tratti e/o camere, permettendo un raffreddamento efficace dei componenti della torcia attraverso i quali passa ciascuno dei citati tratti.
Vantaggiosamente, grazie a tale conformazione del circuito di alimentazione dell'aria, per le operazioni necessarie per la sostituzione dei componenti consumabili per raggiunto limite di usura o per cambiamento delle condizioni operative di taglio sono necessari solo pochi secondi perché il porta ugello à ̈ relativamente freddo e l'operatore può svitarlo senza pericolo .
In questa configurazione, prove sperimentali hanno dimostrato che, anche con corrente di taglio pari a 160A, si ottiene un adeguato raffreddamento di tutti i componenti consumabili della torcia scongiurandone un deterioramento accelerato e inaccettabile.
La torcia così concepita à ̈ suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (19)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Torcia mono gas per il taglio al plasma comprendente: - un ugello (5) da cui fuoriesce il plasma; - un elettrodo (6) cavo di polarità opposta rispetto a detto ugello (5), parzialmente inserito in detto ugello (5) e delimitante con lo stesso una camera (7) di generazione del plasma; - un corpo (2) torcia avente una direzione (D) di sviluppo prevalente; - un porta ugello (8) di supporto di detto ugello (5) e montato ad un'estremità di detto corpo (2) torcia; - primi mezzi (4, 9) di alimentazione elettrica per alimentare detto ugello (5); - secondi mezzi (16, 17) di alimentazione elettrica per alimentare detto elettrodo (6); - mezzi (11, 13) di isolamento elettrico interposti fra detto elettrodo (6) e detto ugello (5) e fra detti primi mezzi (4, 9) di alimentazione elettrica e detti secondi mezzi (16, 17) di alimentazione elettrica; - mezzi (15, 16) di convogllamento di detto gas per alimentare la torcia, detti mezzi di convogliamento comprendendo - un circuito (15) di passaggio di detto gas per incanalare detto gas verso detta camera (7) di generazione del plasma e per incanalare detto gas in modo da raffreddare almeno detti elettrodo (6) e porta ugello (8), detta torcia essendo caratterizzata dal fatto che detto circuito (15) di passaggio di detto gas comprende uno sfiato (26) avente un ingresso (26a) ed un'uscita (26b), detta uscita (26b) sfociando all'esterno della torcia, detto sfiato (26) sviluppandosi fra detti mezzi (11, 13) di isolamento elettrico e detti primi mezzi (4, 9) di alimentazione elettrica.
  2. 2. Torcia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto sfiato (26) ha ingresso (26a) in corrispondenza di detto ugello (5) ed uscita (26b) da detto corpo (2) torcia da parte opposta a detto ugello (5) rispetto a detto porta ugello (8).
  3. 3. Torcia secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto circuito (15) di passaggio di detto gas comprende un primo tratto (19) coassiale a detto corpo (2) torcia ed inserito in detto elettrodo (6), una prima intercapedine (30) definita fra detto primo tratto (19) e detto elettrodo (6) in comunicazione di fluido con detto primo tratto (19), mezzi (31, 35, 22, 24) di comunicazione pneumatica operativamente attivi fra detta prima intercapedine (30) e detto sfiato (26) per mettere in comunicazione fluida detta prima intercapedine (30) con detto sfiato (26).
  4. 4. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto circuito (15) di passaggio di detto gas comprende almeno un canale (24) anulare definito almeno parzialmente fra detti mezzi (11, 13) di isolamento elettrico e detto porta ugello (8), detto canale (24) anulare essendo in comunicazione di fluido con detto sfiato (26).
  5. 5. Torcia secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta camera (7) di generazione del plasma à ̈ in comunicazione di fluido con detto canale (24) anulare, detto canale (24) anulare essendo in particolare localizzato in corrispondenza di detto ugello (5).
  6. 6. Torcia secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detto sfiato (26) comprende un tratto (27) di ingresso in comunicazione di fluido con detto canale (24) anulare.
  7. 7. Torcia secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto tratto (27) di ingresso à ̈ definito da un canale anulare.
  8. 8. Torcia secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto che detto tratto (27) di ingresso à ̈ delimitato da detti mezzi (11, 13) di isolamento elettrico e da detto porta ugello (8).
  9. 9. Torcia secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto di comprendere una ghiera (4) definente almeno parzialmente detti primi mezzi (4, 9) di alimentazione elettrica ed un elemento (13) tubolare isolante definente almeno parzialmente detti mezzi (11, 13) di isolamento elettrico, detto elemento (13) tubolare isolante essendo inserito almeno parzialmente all'interno di detta ghiera (4), detto sfiato (26) comprendendo almeno un tratto (28) di scarico definito almeno parzialmente fra detto elemento (13) tubolare isolante e detta ghiera (4).
  10. 10. Torcia secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto elemento (13) tubolare isolante presenta una spianatura (40) sulla propria superficie esterna definente una faccia sostanzialmente piana, detto sfiato (26) risultando definito almeno parzialmente fra detta faccia e la superficie interna di detta ghiera (4).
  11. 11. Torcia secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta faccia si sviluppa secondo detta direzione (D) di sviluppo prevalente.
  12. 12. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, caratterizzata dal fatto che detto elemento (13) tubolare isolante comprende una gola (41, 43) ricavata sulla propria superficie esterna, detta gola (41, 43) essendo affacciata a detta ghiera (4), detto sfiato (26) risultando almeno parzialmente definito fra detta gola (41, 43) e la superficie interna di detta ghiera (4).
  13. 13. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzata dal fatto che detta ghiera (4) presenta una gola (42, 44) ricavata nella propria superficie interna, detta gola (42, 44) in detta ghiera (4) essendo affacciata all'elemento (13) tubolare isolante, detto sfiato (26) risultando almeno parzialmente definito fra detta gola (42, 44) in detta ghiera (4) e detto elemento (13) tubolare isolante.
  14. 14. Torcia secondo le rivendicazioni 12 e 13, caratterizzata dal fatto che detta gola (41, 43) ricavata sulla superficie esterna di detto elemento (13) tubolare isolante e detta gola (42, 44) ricavata sulla superficie interna di detta ghiera (4) sono fra loro affacciate,. detto sfiato (26) risultando almeno parzialmente definito fra detta gola (42, 44) in detta ghiera (4) e detta gola (41, 42) in detto elemento (13) tubolare isolante.
  15. 15. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14, caratterizzata dal fatto che detta gola (41, 43) in detto elemento (13) tubolare isolante si sviluppa secondo detta direzione (D) di sviluppo prevalente.
  16. 16. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15, caratterizzata dal fatto che detta gola (42, 44) in detta ghiera (4) si sviluppa secondo detta direzione (D) di sviluppo prevalente.
  17. 17. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto sfiato (26) comprende una camera (45) anulare in corrispondenza di detta uscita (26b).
  18. 18. Torcia secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un foro (46) sviluppantesi da detta camera (45) anulare in corrispondenza di detta uscita (26b) definente detta uscita (26b).
  19. 19. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un sistema (17, 20, 21) di spillamento di detto gas da detti mezzi (15, 16) di convogliamento per alimentare una porzione di gas a detto sfiato (26).
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