JP3006262B2 - プラズマ切断トーチ - Google Patents
プラズマ切断トーチInfo
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- JP3006262B2 JP3006262B2 JP4037480A JP3748092A JP3006262B2 JP 3006262 B2 JP3006262 B2 JP 3006262B2 JP 4037480 A JP4037480 A JP 4037480A JP 3748092 A JP3748092 A JP 3748092A JP 3006262 B2 JP3006262 B2 JP 3006262B2
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- Japan
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- electrode
- tip
- cathode material
- cutting torch
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、作動ガスを用いた高寿
命で安全性の高いプラズマ切断トーチに関する。
命で安全性の高いプラズマ切断トーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来のプラズマ切断トーチについ
て説明する。
て説明する。
【０００３】図３に示すように、プラズマ切断トーチに
パワーを供給する切断用電源１７からは、電線を内蔵
し、かつ冷却水の排水を行う排水ホース２１と、冷却水
をプラズマ切断トーチ１４に送る給水ホース２２と、作
動ガスを送るガスホース２５と、アークスタートを良好
にするための高周波を乗せるパイロットケーブル２４
と、スイッチケーブル２３が束ねて延出され、その先端
部にプラズマ切断トーチ１４が取付けられている。ま
た、接地ケーブル１８で切断用電源１７と加工用の母材
１９を接続している。図中の１５は作動ガスを圧縮して
プラズマ切断トーチ１４に送るコンプレッサ、１６は作
動ガスの二次圧を一定値に調整するレギュレータ、２０
は給水ポンプである。
パワーを供給する切断用電源１７からは、電線を内蔵
し、かつ冷却水の排水を行う排水ホース２１と、冷却水
をプラズマ切断トーチ１４に送る給水ホース２２と、作
動ガスを送るガスホース２５と、アークスタートを良好
にするための高周波を乗せるパイロットケーブル２４
と、スイッチケーブル２３が束ねて延出され、その先端
部にプラズマ切断トーチ１４が取付けられている。ま
た、接地ケーブル１８で切断用電源１７と加工用の母材
１９を接続している。図中の１５は作動ガスを圧縮して
プラズマ切断トーチ１４に送るコンプレッサ、１６は作
動ガスの二次圧を一定値に調整するレギュレータ、２０
は給水ポンプである。
【０００４】図４に示すように、プラズマ切断トーチ１
４の先端部は、筒状の本体金具１の先端部に中空の電極
２が螺合して取付けられ、その螺合部からの漏れを防止
するＯリング３が介装させている。本体金具１および電
極２の軸芯部に挿入された導入管４は、作動ガスまたは
冷却水を電極２に導く。
４の先端部は、筒状の本体金具１の先端部に中空の電極
２が螺合して取付けられ、その螺合部からの漏れを防止
するＯリング３が介装させている。本体金具１および電
極２の軸芯部に挿入された導入管４は、作動ガスまたは
冷却水を電極２に導く。
【０００５】電極２の先端部にはジルコニウムやハフニ
ウム製の円筒形状の陰極材５が埋め込まれている。
ウム製の円筒形状の陰極材５が埋め込まれている。
【０００６】本体金具１と電極２の後部に外嵌するとと
もに、電極２の先端部を間隔を設けて取り囲むように配
設された絶縁物製のオリフィス７の先端にチップ６が取
り付けられて電極２とチップ６は電気的に絶縁されてい
る。チップ６は銅または銅合金製で母材１９に供給する
プラズマアークを絞る。また、オリフィス７の先端部に
は、オリフィス７と電極２の間の間隔に向けて開口する
小径の孔８が形成されている。
もに、電極２の先端部を間隔を設けて取り囲むように配
設された絶縁物製のオリフィス７の先端にチップ６が取
り付けられて電極２とチップ６は電気的に絶縁されてい
る。チップ６は銅または銅合金製で母材１９に供給する
プラズマアークを絞る。また、オリフィス７の先端部に
は、オリフィス７と電極２の間の間隔に向けて開口する
小径の孔８が形成されている。
【０００７】オリフィス７の外側は作動ガスの供給路１
０を形成するとともに導電部の外部露出を防止する絶縁
製のノズル９にて外包されている。このノズル９の先端
はチップ６に接合されている。図中の点線の白抜き矢印
Ａは、供給路１０に供給される作動ガスの流れる方向
を、白抜き矢印Ｂは導入管４を通して２に供給され導入
管４の外側を通して排出される作動ガスまたは冷却水の
流れる方向を示す。
０を形成するとともに導電部の外部露出を防止する絶縁
製のノズル９にて外包されている。このノズル９の先端
はチップ６に接合されている。図中の点線の白抜き矢印
Ａは、供給路１０に供給される作動ガスの流れる方向
を、白抜き矢印Ｂは導入管４を通して２に供給され導入
管４の外側を通して排出される作動ガスまたは冷却水の
流れる方向を示す。
【０００８】陰極材５はその先端面を除いて全面が銅ま
たは銅合金製の電極２の先端部を貫通して中空部内に面
している。なお、陰極材５の先端部の外径寸法Ｒｂと中
間部の外径寸法Ｒａと後端部の外径寸法Ｒｃは同一寸法
である。
たは銅合金製の電極２の先端部を貫通して中空部内に面
している。なお、陰極材５の先端部の外径寸法Ｒｂと中
間部の外径寸法Ｒａと後端部の外径寸法Ｒｃは同一寸法
である。
【０００９】陰極材５の全体を包囲する銅または銅合金
製の電極２を作動ガスまたは冷却水で冷却し、もしくは
陰極材５の一部を直接冷却することによって、プラズマ
アークの緊縮を行って切断をしていた。
製の電極２を作動ガスまたは冷却水で冷却し、もしくは
陰極材５の一部を直接冷却することによって、プラズマ
アークの緊縮を行って切断をしていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、プラズマテーク発生による熱の影響で陰
極材５と電極２との膨張係数の違いから緩みを発生し、
熱伝導性が悪くなって冷却効果が低下するという問題
点、また場合によっては陰極材５が抜け落ちて、チップ
６およびプラズマ切断トーチの焼損などを招き、引いて
は感電するという問題点を有していた。
来の構成では、プラズマテーク発生による熱の影響で陰
極材５と電極２との膨張係数の違いから緩みを発生し、
熱伝導性が悪くなって冷却効果が低下するという問題
点、また場合によっては陰極材５が抜け落ちて、チップ
６およびプラズマ切断トーチの焼損などを招き、引いて
は感電するという問題点を有していた。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、陰極材の冷却効果を持続させるとともに抜け落ちを
防止して、陰極材の寿命を向上し、チップおよびプラズ
マ切断トーチの焼損防止ができて安全性が向上したプラ
ズマ切断トーチを提供することを目的とする。
で、陰極材の冷却効果を持続させるとともに抜け落ちを
防止して、陰極材の寿命を向上し、チップおよびプラズ
マ切断トーチの焼損防止ができて安全性が向上したプラ
ズマ切断トーチを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のに本発明のプラズマ切断トーチは、電極の先端中央部
に配設した陰極材はその中間径を先端径および後端径よ
りも小さく設定し、かつ、その外周全面を電極にて外包
させた構成、または、陰極材は、その中間径と先端径を
同一寸法とし、後端径をそれらよりも大きく設定し、か
つその中心軸に平行な部分の外周全面を電極にて外包す
る構成としたものである。
のに本発明のプラズマ切断トーチは、電極の先端中央部
に配設した陰極材はその中間径を先端径および後端径よ
りも小さく設定し、かつ、その外周全面を電極にて外包
させた構成、または、陰極材は、その中間径と先端径を
同一寸法とし、後端径をそれらよりも大きく設定し、か
つその中心軸に平行な部分の外周全面を電極にて外包す
る構成としたものである。
【００１３】
【作用】この構成において、プラズマアークの熱によっ
て生じるジルコニウムやハフニウム製の陰極材と銅もし
くは銅合金製の電極との膨張係数の差によって発生する
緩みによる、陰極材の抜け落ちを防止することとなる。
て生じるジルコニウムやハフニウム製の陰極材と銅もし
くは銅合金製の電極との膨張係数の差によって発生する
緩みによる、陰極材の抜け落ちを防止することとなる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。本発明の実施例を示す図１では、従来
例と同一部品に同一番号を付して説明は省略する。な
お、プラズマ切断トーチの全体構成は図３で説明した従
来例と同じであるので、その説明は省略する。
ながら説明する。本発明の実施例を示す図１では、従来
例と同一部品に同一番号を付して説明は省略する。な
お、プラズマ切断トーチの全体構成は図３で説明した従
来例と同じであるので、その説明は省略する。
【００１５】（実施例１）以下本発明の第１の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１６】図１に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述従来の構成に、従来の陰極材５に代え
て、その中間径の寸法Ｒａを先端径の寸法Ｒｂおよび後
端径の寸法Ｒｃよりも小さくした陰極材１１とした点に
ある。
ところは、前述従来の構成に、従来の陰極材５に代え
て、その中間径の寸法Ｒａを先端径の寸法Ｒｂおよび後
端径の寸法Ｒｃよりも小さくした陰極材１１とした点に
ある。
【００１７】この構成により、プラズマアークの熱を受
けたときに、ジルコニウムやハフニウム製の陰極材１１
と銅または銅合金製の電極２との膨張係数の差により生
じる緩みによる陰極材１１の抜け落ちを防止でき、長時
間にわたって切断品質の安定したプラズマ切断ができ
る。また、作業の自動化がはかれるとともに安全性も向
上できる。
けたときに、ジルコニウムやハフニウム製の陰極材１１
と銅または銅合金製の電極２との膨張係数の差により生
じる緩みによる陰極材１１の抜け落ちを防止でき、長時
間にわたって切断品質の安定したプラズマ切断ができ
る。また、作業の自動化がはかれるとともに安全性も向
上できる。
【００１８】（参考例） 以下参考例について説明する。陰極材１１をその先端径
の寸法Ｒｂと中間径の寸法Ｒａを同一寸法とし、後端径
の寸法ＲｃをＲａ，Ｒｂよりも大きくした陰極材１２の
後端部に接触して金属片１３が圧入もしくは螺合で装着
された構成を図２に参考例として記載する。
の寸法Ｒｂと中間径の寸法Ｒａを同一寸法とし、後端径
の寸法ＲｃをＲａ，Ｒｂよりも大きくした陰極材１２の
後端部に接触して金属片１３が圧入もしくは螺合で装着
された構成を図２に参考例として記載する。
【００１９】
【００２０】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、電極の先端中央部に配設した陰極材は、中
間径を先端径および後端径よりも小さく設定し、かつ、
その外周全面を電極にて外包した構成により、陰極材の
冷却効果を持続させるとともに抜け落ちを防止して陰極
材の寿命が向上し、チップおよびプラズマ切断トーチの
焼損防止ができて、安全性が向上した優れたプラズマ切
断トーチを実現できるものである。
に本発明は、電極の先端中央部に配設した陰極材は、中
間径を先端径および後端径よりも小さく設定し、かつ、
その外周全面を電極にて外包した構成により、陰極材の
冷却効果を持続させるとともに抜け落ちを防止して陰極
材の寿命が向上し、チップおよびプラズマ切断トーチの
焼損防止ができて、安全性が向上した優れたプラズマ切
断トーチを実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例のプラズマ切断トーチの
概念を示す要部断面図
概念を示す要部断面図
【図２】プラズマ切断トーチの参考例の概念を示す要部
断面図
断面図
【図３】従来のプラズマ切断トーチの母材の切断状態を
示す概略斜視図
示す概略斜視図
【図４】従来のプラズマ切断トーチの概念を示す要部断
面図
面図
２ 電極 ４ 導入管 １１ 陰極材料
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状の本体金具の先端に配設した銅また
は銅合金製の中空の電極と、前記本体金具と前記電極の
中に作動ガスまたは冷却水を導入する導入管と、前記電
極の先端部を間隔を設けて取り囲むように配設された絶
縁物製のオリフィスの先端に取りつけたチップと、前記
電極の先端中央部に装着した電子放射面を形成する陰極
材を備え、前記陰極材は中間径を先端径および後端径よ
りも小さく設定し、かつ、その中心軸に平行な部分の外
周全面を前記電極にて外包させた構成としたプラズマ切
断トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037480A JP3006262B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | プラズマ切断トーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037480A JP3006262B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | プラズマ切断トーチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237665A JPH05237665A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3006262B2 true JP3006262B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=12498685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4037480A Expired - Fee Related JP3006262B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | プラズマ切断トーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006262B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101998750B (zh) * | 2009-08-14 | 2012-09-26 | 中国科学院金属研究所 | 一种等离子体阴极与保护方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4044397B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2008-02-06 | 積水化学工業株式会社 | プラズマ表面処理装置 |
| JP5942082B2 (ja) * | 2011-10-24 | 2016-06-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | プラズマ切断トーチ |
| JP5796847B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2015-10-21 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | インサートチップおよびプラズマトーチ |
| ITVI20130220A1 (it) | 2013-09-05 | 2015-03-06 | Trafimet Spa | Torcia al plasma con sistema di raffreddamento perfezionato e relativo metodo di raffreddamento. |
| CN105436672B (zh) * | 2016-01-12 | 2017-12-08 | 北京工业大学 | 一种空心阴极环状负压电弧焊接方法 |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP4037480A patent/JP3006262B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101998750B (zh) * | 2009-08-14 | 2012-09-26 | 中国科学院金属研究所 | 一种等离子体阴极与保护方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05237665A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
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