ITBO960366A1 - Ugello per torcia al plasma - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

UGELLO PER TORCIA AL PLASMA.

Il presente trovato concerne un ugello per torcia al plasma.

Nelle torce di questo tipo un arco elettrico, definito da un arco voltaico stabilito tra l'oggeto metallico su cui si opera ed un elettrodo, viene utilizzato in unione a gas mono- o biatomici (ad esempio argo, idrogeno, azoto, ossigeno ed altri) con la funzione di portare il gas stesso allo stato di plasma con temperature elevatissime fin oltre 10.000°C.

E' previsto, generalmente, un eletrodo cilindrico montato sulla torcia e collegato, mediante un conduttore, al polo negativo della tensione di potenza. E' altresì previsto un anodo a forma di cappetta montato sull'elettrodo in modo da ricoprirne la parte terminale. La cappeta è isolata dall'elettrodo e collegabile mediante un secondo conduttore al polo positivo della tensione di potenza. Tra cappetta ed elettrodo si forma una sottile intercapedine nella quale viene convogliato il gas plasmogeno soto pressione che può fuoriuscire all'esterno attraverso un piccolo orifizio della cappetta, che viene definita, normalmente, ugello.

Ε' di rilevante importanza considerare che le condizioni particolarmente severe nelle quali l'ugello si trova o può trovarsi durante l'uso determinano vincoli progettuali e costruttivi molto rigidi.

In aggiunta al contributo dovuto alle elevatissime temperature raggiunte durante le operazioni di taglio, tra i fattori che maggiormente contribuiscono alla severità di impiego degli ugelli sono da evidenziare i seguenti.

Vi è, come primo fattore negativo, la presenza di particelle di metallo fuso proiettate durante il processo di taglio in direzioni non sempre predeterminabili.

Inoltre, l'arco di taglio, in condizioni di uso non corretto, ad esempio in corrispondenza di velocità e/o spessori di taglio superiori a quelli prescritti, può lambire la parte esterna dell'ugello ed, in alcuni casi, del portaugello delegato al supporto.

Il presente trovato è relativo ad un ugello per torcia al plasma nel quale l’estremità distale o bocca di taglio presenta, secondo una sezione assiale, un profilo arcuato concavo così da definire una superficie di deflusso atta a deviare lateralmente il flusso derivante dall’arco di taglio e/o eventuali particelle di materiale in lavorazione.

Vantaggiosamente, con il presente trovato, si riescono a deviare i residui di lavorazione e, allo stesso tempo, grazie alla concavità presentata dalla bocca di taglio, può essere possibile una migliore lavorazione in zone prossime ad ostacoli, proprio perché l’ugello è rastremato nell’estremità distale.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed

i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione 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 è relativa ad un possibile esempio di realizzazione del presente trovato, rappresentato in una sezione longitudinale;

- la figura 2 illustra, in una vista in sezione longitudinale, un possibile esempio di un ugello per torcia al plasma di tipo noto.

Nelle figure allegate è stato rappresentato un ugello di tipo detto corto e presentante una porzione superiore o prossimale conformata con un gradino o scasso 15 idoneo all’associazione dell’ugello ad un particolare tipo di torcia. Le caratteristiche rivendicate, essendo relative alla porzione distale dell’ugello, saranno quindi ugualmente riferibili anche ad ugelli differentemente conformati nella loro porzione superiore o prossimale.

In figura 2 è illustrato un ugello di tipo noto, contrassegnato con Γ nella sua totalità, nel quale alla porzione prossimale 10 è opposta una porzione distale 11 atta a interagire con una superficie di lavoro, non illustrata nella figura.

Come evidenziato in precedenza, con gli ugelli di tipo noto, il flusso derivante dall’arco di taglio, eventualmente abbinato a residui di lavorazione, può lambire le pareti laterali 14' dell’ugello, dirigendosi verso il relativo portaugello di supporto (non illustrato nei disegni allegati).

In una realizzazione di ugello in accordo con il presente trovato, come nell’esempio non limitativo illustrato in figura 1, dove è contrassegnato con 1 nella sua totalità, tali problemi vengono risolti grazie alla particolare conformazione dell’estremità distale 11.

L’ugello 1 per torcia al plasma presenta una estremità superiore o prossimale 10, una superfìcie laterale 14 ed una estremità inferiore o distale 11. L’estremità superiore o prossimale 10 è destinata al collegamento ad una torcia al plasma utilizzando, ad esempio, una particolare conformazione a gradino 15, che può variare in funzione della torcia e/o del portaugello utilizzati.

L’estremità distale 11, o bocca di taglio, come detto in precedenza, è destinata a contraffacciarsi alla superficie da lavorare, in modo da eseguire lavorazioni di taglio nelle quali dall’estremità distale fuoriesce un flusso derivante dall'arco di taglio.

Vantaggiosamente, l’estremità distale o bocca di taglio 11 presenta, secondo una sezione assiale, un profilo arcuato concavo 12 così da definire una superficie di deflusso atta a deviare lateralmente il flusso dell’arco di taglio (inteso anche come il flusso di ritorno che si dirige dalla superficie di lavoro verso l’ugello) e/o eventuali particelle di materiale in lavorazione.

In questo modo, le pareti laterali 14 dell’ugello e le superfici del relativo portaugello che, con gli ugelli di tipo noto, risulterebbero esposti al flusso di cui sopra ed ai residui di lavorazione, restano protetti grazie appunto alla deviazione del flusso suddetto.

L’estremità distale o bocca di taglio 11 può definire con la superficie laterale 14 un angolo a prossimo ad un angolo retto. In particolare, l’angolo può essere superiore a 90°, restando comunque prossimo a tale valore.

L’estremità distale o bocca di deflusso 11 può anche essere conformata, in sezione assiale, secondo una spezzata in modo da definire una concavità.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ugello per torcia al plasma, presentante una estremità superiore o prossimale (10), una superficie laterale (14) ed una estremità inferiore o distale (11); detta estremità superiore o prossimale (10) essendo destinata al collegamento ad una torcia al plasma e detta estremità distale (11), o bocca di taglio essendo destinata a contraffacciarsi alla superficie da lavorare, in modo da eseguire lavorazioni di taglio nelle quali da detta estremità distale (11) fuoriesce un flusso derivante dall’arco di taglio, caratterizzato da! fatto che detta estremità distale o bocca di taglio (11) presenta, secondo una sezione assiale, un profilo arcuato concavo (12) così da definire una superficie di deflusso atta a deviare lateralmente detto flusso e/o eventuali particelle di materiale in lavorazione.
2. 2. Ugello secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta estremità distale o bocca di taglio (11) definisce con detta superficie laterale (14), secondo una sezione assiale, un angolo (a) prossimo ad un angolo retto.
3. 3. Ugello secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto angolo (a) è prossimo e superiore a 90°.
4. 4. Ugello secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta estremità distale o bocca di deflusso (11) è conformata, in sezione assiale, secondo una spezzata.
5. 5. Ugello secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.