ITVI960059U1 - Torcia per taglio al plasma con raffreddamento ad acqua della testa dell'elettrodo - Google Patents

Description

TORCIA PER TAGLIO AL PLASMA CON RAFFREDDAMENTO AD ACQUA DELLA TESTA DELL'ELETTRODO"

La presente innovazione propone una torcia per taglio al plasma con raffreddamento ad acqua della testa dell’elettrodo, la quale si caratterizza per la particolare configurazione che permette di ottenere un efficace raffreddamento di quelle parti che durante il taglio sono maggiormente soggette all’azione dei calore, senza che l'acqua di raffreddamento possa in alcun modo trafilare per raggiungere la zona ove scocca l'arco oppure l'aria che viene diretta verso la zona di taglio.

Come è noto, nelle torce per taglio al plasma l’elettrodo che porta la corrente necessaria per far scoccare l’arco è soggetto ad una usura piuttosto rapida e, per rallentare questa usura, occorre operare un efficace raffreddamento, in particolare in corrispondenza della punta dell’elettrodo e della cappa, che sono le parti maggiormente soggette a riscaldamento. Il raffreddamento delle parti avviene tramite circolazione d'acqua, la quale passa attraverso condotti ricavati nel corpo della torcia e dell’elettrodo. Quest'ultimo, proprio per poter alloggiare i condotti di passaggio dell'acqua, non può essere di diametro troppo piccolo per cui, per contenere le dimensioni della punta in corrispondenza della quale scocca l’arco, si usa disporre, in corrispondenza della estremità anteriore della torcia, una cappa realizzata generalmente in rame come l'elettrodo, e che circonda l’estremità anteriore di quest'ultimo. La cappa è provvista di una punta forata di dimensioni opportune per ottenere un arco sufficientemente sottile.

Si viene così a determinare fra l'elettrodo e la cappa una camera entro la quale si innesca l'arco.

Il problema comune a tutti i costruttori di torce per taglio al plasma di questo genere è quello di realizzare un efficace raffreddamento dell’elettrodo e di quelle parti che sono soggette al calore sviluppato dal'arco, mantenendo però isolati tra loro l'elettrodo e la cappa, e realizzando una perfetta tenuta per evitare che l'acqua possa trafilare ed introdursi nella camera dove si . forma l'arco o possa raggiungere comunque il getto d’aria che viene utilizzato in unione con l’arco per effettuare il taglio.

In questo settore si inserisce ora la presente innovazione, la quale propone una torcia per taglio al plasma con raffreddamento ad acqua, che si caratterizza per la particolare configurazione delle parti atta ad assicurare una perfetta tenuta ed un efficace raffreddamento, in particolare in prossimità della zona della torcia ove si forma l'arco.

Nella torcia secondo l’innovazione la cappa viene applicata ad un diffusore in materiale isolante provvisto di mezzi di tenuta e a sua volta montato nella torcia, mentre in corrispondenza della punta la tenuta avviene grazie all’impegno fra lo spigolo dell'ugello e la superficie esterna della cappa, serrati strettamente l’uno contro l’altro quando si monta la torcia.

La presente innovazione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui:

• la figura 1 illustra, in sezione, una torcia per taglio al plasma secondo l'innovazione;

• la figura 2 è una sezione ingrandita della parte terminale delia torcia di figura 1.

Con riferimento alle figure, con il N. 1 si indica nel suo complesso una torcia per taglio al plasma secondo linnovazione, collegata attraverso le tubazioni 2 provviste di attacchi 3 per la alimentazione dei fluidi di raffreddamento, dell’aria oppure di un gas, ecc.

Sulle tubazioni 2 è montato il corpo 4 della torcia (figura 2).

Con il N. 5 si indica l’elettrodo, montato internamente al corpo 4 coassialmente con esso, con un O-ring di tenuta 6.

Sulla parte anteriore dell’elettrodo è inserito, conformemente con rinnovazione, un diffusore 7 in materiale isolante sul quale è montata la cappa 8 che presenta, nella parte anteriore, un puntale 9 con un foro 10 di dimensioni calibrate, per il passaggio dell’arco di taglio.

Nello spazio compreso fra l’interno della cappa 8 e l’estremità dell’elettrodo 5 resta definita una camera 11 detta "camera dell’arco”.

Un inserto cilindrico 12, in lega metallica, è inserito nella punta dell’elettrodo.

L’arco scocca fra l'elettrodo, in particolare fra l’inserto 12 e la parete della cappa 8.

Un ugello 13 è avvitato sul corpo della torcia, con la parete anteriore 14 che si inserisce attorno all'ugello 9.

Conformemente con un secondo aspetto dell’innovazione, la parete inferiore 14 dell'ugello ha una inclinazione minore della parete esterna della cappa 8 ed il raccordo fra la superficie interna delia parete 14 ed il foro nell’ugello attraverso il quale si inserisce il puntale 9 è a spigolo vivo, mentre il raccordo fra il puntale 9 e la parete esterna della cappa 8 è arrotondato.

In questo modo, serrando strettamente l’ugello contro la cappa, lo spigolo, in corrispondenza del punto indicato con “P" in figura 2, va a “mordere" il metallo della cappa realizzando una perfetta tenuta.

Sulla parte esterna del diffusore 7 sono previste sedi per una coppia di O-ring di tenuta 15 e 16, per assicurare la necessaria ermeticità fra il diffusore e rispettivamente il corpo 4 della torcia e la cappa 8.

Un ulteriore O-ring 17 è previsto fra il corpo 8 e l’ugello 13.

Un condotto 18 è collegato a mezzi di alimentazione di aria o di un gas sotto pressione non illustrati in figura e fa capo ad una camera anulare 19 situata fra il diffusore 17 e il corpo 8 della torcia.

La camera 19 è collegata attraverso una pluralità dì condotti radiali 20 previsti nel corpo del diffusore con la camera del plasma 11, per alimentare il gas sottopressione.

L’elettrodo 5 è cavo, ed al suo interno passa un condotto 21 di alimentazione di un fluido di raffreddamento, in particolare acquali condotto 21 sbocca in prossimità delta punta dell’elettrodo, dove l’acqua fuoriesce, raffredda l'estremità dell’elettrodo e risale esternamente al condotto 21, come indicato dalle freccette in figura, lambendo e raffreddando le pareti interne dell’elettrodo, per poi dirigersi, lungo condotti non visìbili sul disegno, verso una camera 22 ricavata attorno alla cappa 8, nella zona compresa fra la parete èsterna della cappa 8 e l’interno dell’ugello 13.

Qui l’acqua completa il raffreddamento della cappa e quindi fuoriesce lungo un condotto, anch’esso non visibile nella figura 2.

L’acqua proveniente lungo il condotto 21 raffredda quindi dapprima la punta dell’elettrodo, passa poi a raffreddare la cappa e fuoriesce quindi lungo il condotto di uscita.

La perfetta tenuta all’acqua è assicurata da un lato dagli O-ring 6, 15 e 16 e, in corrispondenza della punta, dall'impegno fra le superfici metalliche dell’ugello e della cappa, in corrispondenza del punto P.

Con la configurazione descritta si ottiene perciò una torcia per taglio al plasma provvista di efficaci mezzi di raffreddamento e di dispositivi atti ad assicurare una perfetta tenuta, per impedire che anche solo una piccola parte del liquido di raffreddamento possa trafilare verso l’elettrodo o la camera del plasma, contenendo allo stesso tempo le dimensioni.

Ovviamente le dimensioni, così come i materiali utilizzati potranno variare a seconda delle esigenze di impiego.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Torcia per taglio al plasma del tipo comprendente un elettrodo, una cappa posizionata attorno alla punta di detto elettrodo in modo da realizzare fra detto elettrodo e detta cappa una camera per il plasma, un ugello inserito attorno a detta cappa e mezzi atti a dirigere un fluido di raffreddamento all’interno di detto elettrodo, caratterizzata dal fatto che detta cappa è inserita su un diffusore in materiale isolante a sua volta montato sull’elettrodo, nel corpo della torcia.
2. 2. Torcia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di prevedere, su detto diffusore, mezzi di tenuta atti a garantire la ermeticità fra detto diffusore e rispettivamente il corpo della torcia e la cappa.
3. 3. Torcia secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di tenuta sono costituiti da O-ring.
4. 4. Torcia secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto di prevedere mezzi atti a dirigere il fluido di raffreddamento proveniente dall’elettrodo verso una camera definita fra la superficie esterna della cappa e la superfìcie interna del’ugello.
5. 5. Torcia secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la tenuta fra detto ugello e detta cappa è realizzata mediante l'impegno metallometallo fra il corpo dell’ugello e quello della cappa.
6. 6. Torcia secondo le rivendicazioni 4 e 5, in cui l’ugello presenta un foro entro il quale si inserisce il puntale della cappa, caratterizzata dal fatto che il raccordo fra la parete interna dell’ugello e quella del corrispondente foro è a spigolo vivo, mentre il raccordo fra la parete esterna della cappa e quella del relativo puntale arrotondato, la tenuta fra cappa e ugello essendo realizzata tramite l'impegno fra dette superfici, serrando strettamente l’ugello contro la cappa.
7. 7. Torcia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere: un condotto, inserito assialmente all'interno dell’elettrodo, per dirigere acqua di raffreddamento verso la punta dell'elettrodo e quindi verso una intercapedine ricavata fra detto condotto e la parete interna dell'elettrodo; • mezzi atti a mettere in comunicazione detta intercapedine con una camera compresa fra la cappa e l’ugello della torcia; • mezzi atti a dirigere l’acqua in uscita da detta camera verso dispositivi di raccolta e/o scarico
8. 8. Torcia per taglio al plasma come descritta e illustrata.