JP6343409B1 - ランスホルダ及び酸素溶断用ランスパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムパッキンを交換することなく外形の異なるランスパイプを保持でき、しかも酸素ガスの漏れも防止できる技術手段を提供する。【解決手段】酸素溶断用ランスパイプ１０を保持すると共に酸素溶断用ランスパイプの内孔１０ａに酸素ガスを供給するための酸素ガス供給部２ａを有するホルダ本体２と、ホルダ本体の酸素ガス供給部及び酸素溶断用ランスパイプの内孔に連通する酸素ガス通過孔３ａを有する筒状のゴムパッキン３とを備えるランスホルダにおいて、ゴムパッキンの酸素溶断用ランスパイプと接する部分に、酸素溶断用ランスパイプ側に向けて漸次突出する突出部３ｂを設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、酸化反応熱を利用して対象材を切断あるいは穿孔する際に用いられる酸素溶断用ランスパイプを保持するためのランスホルダ、及びこのランスホルダに使用される酸素溶断用ランスパイプに関する。なお、以下本明細書では、「酸素溶断用ランスパイプ」を単に「ランスパイプ」という。

従前より、ガス切断や機械的切断では困難を伴う対象材（板厚の厚い鋼材など）を切断あるいは穿孔する際には、酸素溶断装置を用いた溶断を行っている。

酸素溶断装置は、内孔に酸素が送り込まれた金属製のランスパイプに対して、外部より一定以上の熱源を先端部に与えて、ランスパイプを溶融させ、内孔に送り込まれている酸素とランスパイプとで、連続的に酸化反応を起こさせて自己燃焼させ、その先端部の酸化反応熱によって対象材（被溶断物）を切断あるいは穿孔する溶断装置であり、対象材を溶断するランスパイプと、ランスパイプを保持するランスホルダと、ランスパイプに酸素を供給する酸素ボンベと、ランスパイプが保持されたランスホルダと酸素ボンベとを連結し、ランスパイプに酸素を案内する酸素ホースとを備えている。

このような酸素溶断装置におけるランスホルダの従来一般的な構成は、特許文献１の第３図に相当する図９に示すように、ヘッド１１、ホルダ本体１２及びゴムパッキン１３を備え、ヘッド１１をホルダ本体１２に対してねじ込むことにより、ホルダ本体１２内部の円筒状のゴムパッキン１３を圧縮して、ゴムパッキン１３に挿入されているランスパイプ１０を保持し、かつ酸素ガスの漏れを防止するという構成であった。

しかしながら、この構成では、外形（外径）の異なるランスパイプを同じランスホルダで使用する場合、ホルダ本体内のゴムパッキンをランスパイプの外形に適合するサイズのものに交換する必要があった。また、このとき、ランスホルダの外見からはホルダ本体内のゴムパッキンのサイズを確認することはできないため、ランスホルダを分解して確認する必要があった。そして、この確認を怠ったり誤ったりした場合、酸素ガスの漏れが発生して大きな事故にもつながる原因となる。

実願昭６０−１３５２７９号（実開昭６２−４６１９０号）のマイクロフィルム

本発明が解決しようとする課題は、ゴムパッキンを交換することなく外形の異なるランスパイプを保持でき、しかも酸素ガスの漏れも防止できる技術手段を提供することにある。

本発明の要旨は、次のとおりである。
１．
ランスパイプを保持すると共にランスパイプの内孔に酸素ガスを供給するための酸素ガス供給部を有するホルダ本体と、
ホルダ本体の酸素ガス供給部及びランスパイプの内孔に連通する酸素ガス通過孔を有する筒状のゴムパッキンとを備えるランスホルダであって、
ゴムパッキンは、ランスパイプと接する部分に、ランスパイプ側に向けて漸次突出する突出部を有する、ランスホルダ。
２．
ゴムパッキンの突出部は、テーパ角度が１２０〜１５０°のテーパ状である、前記１に記載のランスホルダ。
３．
ゴムパッキンの酸素ガス通過孔は、当該ゴムパッキンに内装されたカラーによって形成されている、前記１又は２に記載のランスホルダ。
４．
ゴムパッキンの外周を囲むようにスペーサが配置されている、前記１〜３のいずれかに記載のランスホルダ。
５．
前記１〜４のいずれかに記載のランスホルダに基端部を保持されるランスパイプであって、ランスホルダに保持される基端部の端面が、先端部に向けて内孔が縮小するようなテーパ状であり、かつ基端部の外形がゴムパッキンの酸素ガス通過孔より大きい、酸素溶断用ランスパイプ。

本発明によれば、ホルダ本体でランスパイプを保持する際、ゴムパッキンの突出部がランスパイプの内孔に入り込むようになるので、ゴムパッキンを交換することなく外形の異なるランスパイプを保持でき、しかも酸素ガスの漏れも防止できる。

本発明の一実施例であるランスホルダの分解斜視図。 図１のランスホルダにランスパイプを保持した状態における要部の概略縦断面図。 ランスパイプの基端部の端面がゴムパッキンの突出部に突き当たったときの状態を模式的に示す概略断面図。 ランスパイプの基端部の端面をテーパ状とした実施形態の一例を示す概略縦断面図。 ゴムパッキンの酸素ガス通過孔を非弾性材料よりなるカラーによって形成した実施形態の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。 ゴムパッキンの外周を囲むようにスペーサを配置した実施形態の一例を示す概略縦断面図。 平型のゴムパッキンを使用した仮想的な従来技術を示す概略縦断面図。 凹型のゴムパッキンを使用した仮想的な従来技術を示す概略縦断面図。 ランスホルダの従来一般的な構成を示す一部切欠斜視図。

以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施例であるランスホルダの分解斜視図、図２はこのランスホルダにランスパイプを保持した状態における要部の概略縦断面図である。

この実施例のランスホルダは、ヘッド１、ホルダ本体２、ゴムパッキン３及びコレットチャック４を備える。そして、ヘッド１をホルダ本体２に対してねじ込むと、図２に示すようにコレットチャック４がランスパイプ１０を保持（把持）し、更にこのランスパイプ１０の基端部の端面がゴムパッキン３に突き当たる。
ここで、酸素ガスは、酸素ホース５よりランスパイプ１０へ供給される。具体的には、ホルダ本体２は酸素ホース５と連通する酸素ガス供給部２ａを有し、ゴムパッキン３はホルダ本体２の酸素ガス供給部２ａ及びランスパイプ１０の内孔１０ａに連通する酸素ガス通過孔３ａを有しており、酸素ガスは、酸素ホース５、酸素ガス供給部２ａ、酸素ガス通過孔３ａを順次通過してランスパイプ１０の内孔１０ａへ供給される。
また、この実施例のランスホルダには、電気ケーブル６も接続されており、この電気ケーブルからの電流は、ホルダ本体２、ヘッド１及びコレットチャック４を通じてランスパイプ１０へ供給される。

ゴムパッキン３は、ランスパイプ１０の基端部の端面と接する部分に、ランスパイプ１０側に向けて漸次突出する突出部３ｂを有する。この実施例では突出部３ｂはテーパ状（円錐台状）であり、そのテーパ角度αは１５０°（立上り角度βは１５°）である。

一方、ランスパイプ１０の基端部の外形は、ゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａより大きい。このように、基端部の外形がゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａより大きいランスパイプ１０を使用すると、図２に示すように、ランスパイプ１０の基端部の端面がゴムパッキン３の突出部３ｂに突き当たり、これにより酸素ガスの漏れが防止される。しかも、基端部の外形が、ゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａより大きく、ゴムパッキン３の外形より小さい範囲内であれば、ゴムパッキン３を交換することなく外形の異なるランスパイプを保持できる。

次に、ゴムパッキン３の突出部３ｂによる酸素ガス漏れ防止の効果について、仮想的な従来技術と対比しつつ説明する。

この実施例では、上述のようにランスパイプ１０の基端部の端面がゴムパッキン３の突出部３ｂに突き当たると、図３に模式的に示しているように突出部３ｂはランスパイプ１０の内孔１０ａに入り込むように変形する。これにより、シール性が高まり酸素ガスの漏れを確実に防止することができる。

これに対して図７に示すような平型のゴムパッキン３の場合、単にランスパイプ１０の基端部の端面がゴムパッキン３の上面に突き当たるのみで、その上面部がランスパイプの内孔に入り込むように変形することは殆んどないので、十分なシール性は得られない。

また、図８に示すような凹型のゴムパッキン３の場合、特にランスパイプ１０の外形の大きさがゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａの大きさに近い場合、ランスパイプ１０が酸素ガス通過孔３ａを突き抜けるおそれがある。また、凹型のゴムパッキン３でも、その凹面部がランスパイプの内孔に入り込むように変形することは殆んどないので、十分なシール性は得られない。

ここで、ランスパイプ１０の基端部の端面は、図４に示すように先端部に向けて内孔１０ａが縮小するようなテーパ状とすることが好ましい。これにより、ゴムパッキン３の突出部３ｂとの密着性が向上し、シール性も向上する。ただし、本発明のランスホルダは、基端部の端面がテーパ状でないランスパイプにも適用可能である。

また、ゴムパッキン３の突出部３ｂのテーパ角度αは、上述した突出部３ｂによる酸素ガス漏れの効果をいかんなく発揮する点から１５０°以下であることが好ましく、一方、ランスパイプ１０の基端部の突き当たりによる突出部３ｂの損傷を低減する点から１２０°以上であることが好ましい。すなわち、ゴムパッキン３の突出部３ｂのテーパ角度αは１２０〜１５０°であることが好ましく、これを立上り角度βで表すと立上り角度βは１５〜３０°あることが好ましい。
なお、突出部３ｂの形状はテーパ状には限定されず、ランスパイプ１０側に向けて漸次突出する形状であればよく、例えばドーム状であってもよい。

この実施例では上述のとおり、ランスパイプ１０の基端部がゴムパッキン３に突き当たることでシール性を発揮するが、ランスパイプ１０の基端部がゴムパッキン３に過度に突き当たると、ゴムパッキン３が過度に圧縮されて酸素ガス通過孔３ａが縮小し酸素ガス流量が減少するおそれがある。そこで、ゴムパッキン３が過度に圧縮されても酸素ガス通過孔３ａが縮小しないようにするためには、図５に示すように、ゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａは、このゴムパッキン３に内装されたカラー３ｃによって形成することが好ましい。すなわち、カラー３ｃは硬質樹脂、金属等の非弾性材料よりなるから、ゴムパッキン３が圧縮されてもカラー３ｃ自体は縮小しないので、酸素ガス通過孔３ａが縮小することもない。更に、ゴムパッキン３の酸素ガス通過孔３ａを非弾性材料よりなるカラー３ｃで形成すると、ゴムパッキン３が圧縮されたとき、このゴムパッキン３は酸素ガス通過孔３ａ（カラー３ｃ）側には変形せずに、その突出部３ｂがランスパイプの内孔により入り込むように変形するから、シール性の向上にもつながる。
なお、図５の実施形態では台座付きのカラー部材を使用したが、ゴムパッキンにカラーを内装する実施形態はこの実施形態には限定されず、例えば台座のない円筒状のカラー部材を使用してもよい。

一方、ゴムパッキン３が過度に圧縮されないようにするために、図６に示すように、ゴムパッキン３の外周を囲むようにスペーサ７を配置することもできる。すなわち、このスペーサ７にゴムリングパッキン７ａを介してコレットチャック４が突き当たることで、ランスパイプ１０の基端部がゴムパッキン３に過度に突き当たることを防止できる。言い換えればスペーサ７の高さは、ランスパイプ１０の基端部がゴムパッキン３に適度に突き当たるように設定する。

以上、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、この実施例ではランスパイプ１０を保持（把持）するためにコレットチャックを使用したが、コレットチャック以外の保持（把持）手段を使用することもできる。その他、種々の変形が可能であることは当業者に自明である。

１ ヘッド
２ ホルダ本体
２ａ 酸素ガス供給部
３ ゴムパッキン
３ａ 酸素ガス通過孔
３ｂ 突出部
３ｃ カラー
４ コレットチャック
５ 酸素ホース
６ 電気ケーブル
７ スペーサ
７ａ ゴムリングパッキン
１０ ランスパイプ

Claims (5)

1. 酸素溶断用ランスパイプを保持すると共に酸素溶断用ランスパイプの内孔に酸素ガスを供給するための酸素ガス供給部を有するホルダ本体と、
   ホルダ本体の酸素ガス供給部及び酸素溶断用ランスパイプの内孔に連通する酸素ガス通過孔を有する筒状のゴムパッキンとを備えるランスホルダであって、
   ゴムパッキンは、酸素溶断用ランスパイプと接する部分に、酸素溶断用ランスパイプ側に向けて漸次突出する突出部を有する、ランスホルダ。
2. ゴムパッキンの突出部は、テーパ角度が１２０〜１５０°のテーパ状である、請求項１に記載のランスホルダ。
3. ゴムパッキンの酸素ガス通過孔は、当該ゴムパッキンに内装された、非弾性材料よりなるカラーによって形成されている、請求項１又は２に記載のランスホルダ。
4. ゴムパッキンの外周を囲むようにスペーサが配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載のランスホルダ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のランスホルダに使用される酸素溶断用ランスパイプであって、ランスホルダに保持される基端部の端面が、先端部に向けて内孔が縮小するようなテーパ状であり、かつ基端部の外形がゴムパッキンの酸素ガス通過孔より大きい、酸素溶断用ランスパイプ。

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