JPH02501904A - アークプラズマトーチ及び接触スタート使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アークプラズマトーチ及び 接触スタート使用方法 発明の背景 本発明は、アークプラズマトーチに関し、特にはそうしたトーチにおいてアーク を接触スタートするための方法及び機械的／空気圧的装置に関する。

プラズマアーク放電を開始しそしてアークプラズマトーチなスタートさせる方済 として現在法の３つの方法が知られている：高周波或いは高電圧放電、接触スタ ート及び発火用ワイヤ技術の使用、各方法において、アークはカソードとアノー ドとの間に誘発点弧されそしてイオン化（電離）可能な気体がアークの周囲を流 れるよう差し向けられてプラズマジェットを創出する。

先行技術において最も古いが、まだ同量も広く使用されている方法は、高周波放 電或いは高電圧スパーク放電法である。いずれの場合においても、高電圧がカソ ードとアノードとの間のギャップの絶縁を破壊し、アークをスタートするに必要 な電流路を創りだす電荷キャリヤを発生せしめる。この方法の一例は、カウチジ ュニア等による米国特許第３．６４１．３０８号に開示される。この特許におい て、短時間の高電圧パルスがカソードに与えられて、これがカソードから接地さ れた工作物へのギヤツプを横切ってのアーク放電を発生する。

現在まで、高周波アークスタート法がプラズマトーチ用に広範に使用された。し かし、このアークスタート用の回路は、近傍の電子機器に著しい量の電磁妨害を 引き起こし、強力な遮蔽或いは電子機器の隔離配置を必要とする。更に、高周波 放電を発生するのに必要とされる設備は、きわめて高価となりやすくそして他の 切断法と比較するときプラズマ切断トーチの経済的競争力にマイナスの影響を与 えた。

第２の知られたスタート法は接触スタートである。この方法は、１９６０年代の 始めに米国空車向けにクルアーインコーポレーテッド（Ｃｒｅａｒｅ　Ｉｎｃ− ）により初めて開発されたけれども、最近になって広（受は入れられるようにな ったばかりである。接触スタートは、低電流を使用しそして高周波設備の必要性 並びに関連する高いコストと電磁波妨害を排除する０本発明は、以下に詳しく論 議するように、接触スタートにおける新規な改良に関するものであり、接触スタ ートの知られた利点をあくまで保有するものである。

接触スタートを使用するこれまで知られたトーチのすべてにおいて、カソードは 手動操作で工作物との電気的接続状態に置かれ、電流がカソードから工作物に流 されそして手動的にカソードな工作物から離して引っ込めることによりアークが 点弧される。幾つかの先行技術の装置において、カソードは電極であり、そして プラズマジェットが通過するノズルが電極を工作物に接続する電気的導体として 機能する。これら装置において、ノズルは電極に対して摺動自在であり、そして 工作物に圧接されるとき電極と接触状態に推進される。こうして、通電されると き、電極、ノズル及び工作物はすべて電気的直列接続状態にある。電極が手動的 に引っ込められるとき、ノズルは電極から分離せしめられそしてその通常位置に 復帰する。

これら接触スタート装置は、ノズルが工作物に押し付けれられるが故に不利であ る。ノズルの端部には通常脆いセラミック部材が存在するから、こうした圧接は ノズルを損傷する危険がある。また、切断を開始し同時にノズルを工作物に押し 付けることを試みることは実際上困難である。このスタート法と関連するまた別 の重大な問題は、塗料のような非電導性コーティングが工作物を使用しての電気 的接触スタートを非常に困難ならしめることである。その結果、大半の製造業者 は、今日、塗料層を通して切断を行なうために、接触スタート設備を保有してい る場合でさえもパイロットアーク回路を使用している。

第３の既知アークプラズマトーチスタート方法は、「発火用ワイヤ」技術として 知られている。電気的導体がカソードから工作物まで伸張される。この導体は通 電が開始されるとき気化し、その場にアークを残す０発火用ワイヤ技術に対する 明らかな欠点は、もちろん、再スタート可能なプラズマトーチにおいて使用のた めには実用的でないことである。

従って、本発明の主たる目的は、高周波放電或いは高電圧スパーク放電なしにス タート可能であるアークプラズマトーチな提供することである。

本発明のまた別の主目的は、付近の電子機器に電磁妨害を与えることなくプラズ マトーチなスタートすること更に別の目的は、工作物から離してスタート可能で あるトーチを提供することである。

また別の目的は、休止後容易に再スタート可能であるトーチを提供することであ る。

更にまた別の目的は、アークを自動的に誘発点弧するトーチを提供することであ る。

更に別の目的は、比較的簡単に且つ廉価に作製出来、高価な外部電子機器を必要 とすることなく作動しえそして迅速に且つ容易に補修出来るトーチを提供するこ とである。

光」ＬΩＪＪ 本発明は、アークプラズマトーチ及び該トーチを接触スタートするための方法に 関し、ここでは可動のカソードがトーチ内部の気体圧力の蓄積に応答してアノー ドから自動的に離間する６分離前にカソードからアノードへ流れている電流が、 カソードとアノードとが離間するに際してのギャップを横切ってパイロットアー クを創出する。

好ましい具体例において、本発明は、カソードとして作用する可動の電極とアノ ードとして作用する固定ノズルとを含んでいる。気体がトーチ内を流れていない ときには電極はばねによりノズルと接触状態に押しやられている。電極がこうし てノズルと接触状態に押しやられるとき、電極はノズルオリフィスを閉塞する。

ノズルは、シリンダ内を摺動するピストン部材を含んでいる。

電流が電極からノズルへと流れた後、気体がトーチに供給され、シリンダ内のピ ストン部材の下側の空間を充満する。気体はピストン部材にばねにより行使され る力とは反対向きに作用する力を行使する。気体圧力が充分高（なるとき、電極 はシリンダ内をノズルから離れて上方に推進され、電極とノズルとの電気的接触 を破り、パイロットアークを創出する。電極がノズルから離れて移動するにつれ 、電極はノズルオリフィスを開口し、プラズマジェットがトーチから放出される ことを可能ならしめる。

パイロットアークがノズルと電極との間のギャップを横切って誘発点弧されそし てプラズマジェットがノズルから放出されるとき、トーチは非移行式パイロット アーク様式で差動している。トーチはこの態様で継続して使用されうるし、電流 及び気体の供給を停止することにより後の再開のために休止されうるしまた必要 に応じアークは工作物に移行されつる。

別の具体例において、本発明は、手持ち式トーチであり、ここでは単一のスター トボタンを押えることにより電流流れと続いての気体流れが適正順序で自動的に 開始される。この手持ち式具体例において、スタートボタンはプランジャを止め ボールとの電気的接触状態に押しやり、スタート回路を閉成する。電源がこのス タート回路の閉成を検知し、電極（カソード）からノズル（アノード）へと電流 の流れを生ぜしめる。スタートボタンを更に押すことにより、止めボールはその 座から離れて推進され、気体がトーチ内部をそしてピストン部材の下側の空間に 流入してばねに抗して圧力を行使せしめ、電極をノズルとの接触状態から離して 変位せしめそしてアークを点弧しそしてプラズマジェットを発生することを可能 ならしめる。

本発明のこれら特徴及び他の特徴並びに目的は、添付図面を参照して読まれるべ き以下の詳しい説明に記載される。

の　なｆＢ 第１図は、本発明に従って構成された接触スタートシステムを使用するアークプ ラズマトーチの好ましい具体例の垂直断面図である。

第２図は、本発明に従って構成された接触スタートシステムを使用する手持ち式 アークプラズマトーチの好ましい具体例の垂直断面図である。

第３図は、本発明に従ってスタートされたアークプラズマトーチの気体圧力及び 電極変位の時間依存変化の様相を表わすグラフである。

ましい　についての　しい雪′ホ 第１図を参照すると、一般にシリンダ状の胴体１２、電極１４及び中央オリフィ ス１８を具備するノズル１６を備えるプラズマトーチ１０が示される。胴体１２ の上端に配置される主電流及び気体管２ｏが、連結ブロック２４内部の上方空間 ２２に通じ、胴体１２内の通路２６に通じ、次いで胴体１２と胴体に付設された 蓋３０との間の環状空間２８に通じる。キャップ３０は内部部品の交換を容易な らしめる為に胴体周囲にねじ締着される。

気体導入渦巻き開口３２が環状空間２８から胴体１２とノズル１６との間のプラ ズマ室３４まで通じている。渦巻き開口３２は、室３４内に流入する気体が電極 １４の回りを渦巻いて旋回するように室３４に対して接線方向に配向される。窒 素のようなイオン化（電離）可能な気体の流れが電極１４の周囲に且つそれに隣 り合って導かれてアークプラズマ柱を形成し、それがノズル１６を通して差し向 けられる。

プランジャワイヤ３６の一端は連結ブロック２４に止着されそして他端はプラン ジャ３８に止着される。プランジャ３８は電極ばね４ｏにより電極１４と当接状 態に押しやられている０図示では、電極ばね４０は、その充分に伸長した状態に あり、従ってプランジャ３８は電極１４をノズル１６の接触帯域４２に接触状態 に押しやつて、ノズルオリフィス１８を閉塞している。パイロットアーク戻りリ ード４４が胴体１２内に通人し、キャップ電流リング４６に接続されている。

電極１４は、トーチ胴体１２の下部に形成されたシリンダ５０内部に摺動自在に 嵌るよう作製されたピストン部材４８を形成する周回フランジを具備する。

胴体１２はデュポン社から商品名ｒ　ＶｅｓｐｅｌＪの下で販売されている耐熱 プラスチックのような電気的に絶縁性の材料から作製される。電極ばね４ｏは好 ましくは、ステンレス鋼或いはベリリウム銅のような金属質材料から作製される 。トーチ１０の他の上記部材のすべては電導性構造材料から作製される。

一般的に述べると、本発明のアークプラズマトーチの作動をスタートするために は、電流流れとそれに続いてのイオン化可能な気体流れとが存在しなければなら ない、主電流及び気体管２０の、図示とは反対端に接続される電源（図示なし） がオンに切替えられた後、電流が管２０、連結ブロック２４、プランジャワイヤ ３６、プランジャ３８を経由して電極１４に流れる０図示のように、電極１４は ノズル１６の接触帯域４２に押し付けられている。これは、トーチ１０をスター トする通電段階の電極に対する通常の位置である。こうして、電流は、電極１４ からノズル１６を通してキャップ３０．電流リング４６及びパイロットアーク戻 りリード４４へと流れることになる。パイロットアーク戻りリード４４もまた遠 隔の電源に接続されている。電流がアークを横切ってではなく単にトーチを通し て流れているとき、これは「デッドショート（完全短絡）」作動様式として知ら れている。

電流が完全短絡作動様式で流れた後、加圧気体外部源５１に主電流及び気体管２ ０を接続する遠隔の気体弁（図示なし）が開かれそして気体が管２０を通してト ーチ内部に流入せしめられる。気体流れは矢印５２をたどり、上方空間２２を充 満し、通路２６、環状空間２８、渦巻き開口３２を通して流れ、そしてプラズマ 室３４を充填する。別の具体例において、気体の一部は１．第１図に仮想線で示 す冷却用開口５４を通してバイパスされてノズル１６の外面を冷却する。

気体がトーチ１０内に流れ込むに際して、プラズマ室３４内部の気体圧力は増大 し、電極１４のピストン部材４８の下面に電極ばね４０により電極に行使される 力とは逆向きの力を行使する。気体圧力が充分高くなると、ピストン部材４８に かかる力ばばね４０の力を打ち消しそしてそれを上回るようになり、従って電極 １４はシリンダ５０内部を上方に推進され、オリフィス１８を開口し、帯域４２ における電気的接触を破りそしてシリンダの底端５６に当接するようになる。電 極１４とノズル１６との間の電気的接触の開放の結果として、電極（カソードと して働く）とノズル（アノードとして働く）との間に電気アークが発生せしめら れる。電極１４とノズル１６との間のアークはパイロットアークとして知られて いる。パイロットアークを取り巻いてそしてノズルオリフィス１８を通して流れ る気体がプラズマジェットを形成する。

アークがトーチ内で形成されそしてプラズマジェットがノズルオリフィス１８か ら放出されるとき、トーチは非移行式「パイロットアーク様式」として知られる 方式で作動している。トーチはこの方式で使用されうるし、工作物上に作用する よう移行されうるし、或いは停止されて後に再スタートされつる。トーチを停止 するには、電源からの電流が遮断されそして電極１４とノズ、ル１８との間のパ イロットアークを消去する０次に、遠隔の気体弁が閉鎖され２　トーチへの気体 流入を停止し、そしてプラズマ室３４内部のゲージ圧力を零に減じる。ばねと反 対向きの力を行使する気体圧力の不存在下で、電極ばね４０は電極を１４をその 通常の閉鎖位置に戻して押しやり、接触帯域に密着して装置する。

もちろん、通常の状況乍では、トーチを停止することなく、トーチは通常「移行 様式」で作動される。パイロットアーク様式で作動しているトーチは、ノズルと 同じ電位に保持された工作物（図示なし）近（に持ちきたされろ、ノズルオリフ ィス１８から流出するプラズマ気体はノズルと工作物間のギャップをイオン化（ ’Ｉ離）しそしてアークは移行して、電極１４から工作物まで伸延する。アーク が工作物まで移行された後、パイロットアーク戻りリード４４における電流はス イッチ或いはリレー（図示なし）により遮断され、パイロットアーク回路の電流 をすべて停止する。

ここで第２図を参照すると、手持ち式プラズマトーチ６０がトーチ１０と類似の 態様で作動する。トーチ６０と１０とでの対応する部材はここでは同じ参照番号 を付しであるが、但しトーチ１０の部材とは異なった形態を有するトーチ６０の 部材に対しては「゛」を付加しである。一般にシリンダ状のトーチ胴体１２°は トーチヘッド６２の下側にキャップ電流リング４６゛によって位置付けられてい る。トーチ胴体１２°はトーチ１０における胴体１２の下方部分に相当し、他方 トーチハンドル６４と併せてのトーチヘッド６２は胴体１２の上方部分にほぼ相 当する。トーチ１０におけると同様、手持ち式トーチ６０はピストン部材４８゛ を有する可動の電極１４を含み、これはシリンダ５０内部に摺動自在に嵌合する 。

先に記載したトーチ１０のピストン部材４８とは対照的に、ピストン部材４８゛ は電極１４から分離されそして絶縁材料から作製される。更に、ピストン部材４ ８゜はシリンダ壁接触帯域に対して比較的大きなピストンを提供するピストンス カート６６を含んでおり、これが電極１４を案内しそして電極がシリンダ５０’ 内部で斜めになるのを防止する。追加的に、シリンダ５０’はトーチ１０の胴体 １２の下端ではなくて、渦リング６８内に形成される。渦リング６８は、環状空 間２８からプラズマ室３４内に接線方向に通じている気体渦巻き開口３２を含ん でいる。渦リング６８もまた絶縁材料から作製さトーチ１０と比較しての手持ち 式トーチ６０の主たる相違点としての特徴は、単一のスタートぼたん７０を押圧 するだけで、電流流れ及びイオン化可能な気体流れ両方の流れが適正な順序で開 始されることである。

スタートぼたん７０は、接点プランジャ本体７４及び０−リング７６を貫通しそ して最終的に接点プランジャ７８と係合するぼたん軸７２を含んでいる。接点プ ランジャ７８はプランジャ戻しばね８２、ワッシャ８４及び絶縁体８６を貫通す るプランジャ軸８０を具備する。プランジャ軸８０が貫通する絶縁体８６におけ る穴は、プランジャ軸８０の直径より幾分大きな直径を有しているので、プラン ジャ軸８０と絶縁体８６との間には環状空隙が存在する。

空間２２゛が連結ブロック２４°内部に形成されそして絶縁体８６の直下に位置 決めされる。空間２２°内には、気体入口止めボール８８及びボール戻しばね９ ０が配置される。ボール戻しばね９０は止めボール８８を空間２２内部で座帯域 に当接するよう上方に押しやり、絶縁体８６の底部における穴を閉高する。

トーチ６０はスタートぼたん７０を押下することによりスタートされる。これは 、ぼたん軸７２をして接点プランジャ７８に下向きの力を行使せしめ、戻しばね ８２の力に抗して止めボールに作用する。接点プランジャ７８は、接点プランジ ャ本体７４、ワッシャ８４及び戻しばね８２を含む回路を介してスタートぼたん ワイヤ９４と終始電気的接触状態にある。類似の態様で、気体入口止めボール８ ８は連結ブロック２４゛及びボール戻しばね９０を含む回路を介して主電流及び 気体管２０と終始電気的接触状態にある。スタートぼたんワイヤ９４は接点プラ ンジャ本体７４を遠隔のスタート用電源（図示なし）に接続する。

スタートぼたん７０がプランジャ軸８０が止めボール８８と接触するに充分押下 されるとき、スタートぼたんワイヤ９４から主電流及び気体管２０に至る回路が 閉鎖される。これが第２図に示す位置である。このプランジャー止めボールスタ ート用回路の開成は遠隔電源（図示なし）にて検知され、電源をオンに切り替え 、そして５〜５０アンペアのオーダの電流を管２０、連結ブロック２４°、プラ ンジャワイヤ３６及びプランジャ３８を経由して電極１４に通電せしめる０図示 のように、スタート過程中のこの時点において、電極１４はノズル１６の接触帯 域４２に押し付けられている。従って、電流は、電極１４からノズル１６を通し てキャップ３０、電流リング４６゛及びパイロットアーク戻りリード４４へと完 全短絡作動様式で流れる。

スタートぼたん７０を更に続けて押し下げることによリ、止めボール８８はその 座帯域に当接する通常の床置位置から下方に変位される。これは、主電流及び気 体管２０に接続される遠隔の気体源からの圧力下の気体を空間２２°から止めボ ール８８を横切ってプランジャ軸８０と絶縁体８６との間の環状空間へと、そし て絶縁体８６、連結ブロック２４°及び胴体１２′における通路２６゛を通して 流通せしめる。気体は矢印５２をたどって、環状空隙２８に流入し、渦巻き開口 ３２を通りそしてプラズマ室３４を充填する。別の具体例において、気体の一部 は第２図に仮想線で示した冷却用開口５４を通してノズル１６を冷却するようバ イパスされつる。・トーチ１０と類似の態様で、気体圧力はピストン部材４８° の下面に力を行使し、電極ばね４ｏにより行使される力に打ち勝ちそして電極１ ４をシリンダ５０’内で上方に推進してオリフィス１８を開口しそして帯域４２ における電気的接触を開放する。電極１４の迅速な移動を保証するため、捕捉気 体抜き穴９６がプランジャ３８を横切ってばね空間９８内に流入する僅かの気体 が該空間９８から抜き出されることを許容し、該気体がピストン部材４８°の下 面に行使される力に対抗するのを防止する。斯くして、パイロットアークがカソ ードとして働く電極１４とアノードとして働くノズル１６との間に発生せしめら れる。アークを取り巻いてノズルオリフィス１８を通して流出する気体がプラズ マジェットを構成し、そして手持ち式トーチ６０はこの非移行式パイロットアー ク様式で作動されつる。

トーチ６０は、パイロットアーク様式で作動しつつ、アノード電位に保持されて いる工作物近くにトーチを持ちきたすことにより移行様式に自在に変換出来、ア ークをノズルから工作物へと移行せしめる。一旦アークが移行されると、パイロ ットアークリード４４は遮断され、パイロットアーク回路における電流を停止す ることが出来る０手持ち式トーチ６０はスタートぼたんが押し下げられている場 合に限ってのみ、パイロットアーク或いは移行様式いずれでも作動しつる。

スタートぼたん７０が釈放されるとき、接蕉プランジャ７８は上方に移動し、止 めボール８８を座帯域９２と接触状態としそしてそこを密閉し、気体流れを遮断 しそしてプラズマジェットを停止する。プランジャ７８が続いて上方に移動され ると、プランジャ７８と止めボール８８との電気的接触が開放され、そして回路 の開放が遠隔の電源により検出され、すべての電流を停止しそしてアークを消弧 する。プラズマ室３４内の圧力は同時に減少し、従って電極１４はその圧雪した 常閉位置に戻る。。

トーチの接触スタート後の電極がその作動位置へと気体流れにより迅速に推進さ れつるかどうかが研究室において試験された。第３図は、その結果のオシロスコ ープ表示から得られたグラフである。２つの変化曲線が呈示される。上方の曲線 １００は圧力ドランスジューサの出力からのものであり、時間の関数としてのプ ラズマ室内の圧力を表わす、下方の曲線１０２は運動或いは変位トランスジュー サの出力からのものであり、やはり時間の関数としての電極１４の変位を表わす 、明らかに分かるように、電極１４はプラズマ室内の圧力がその定常状態値に落 ち着く充分前の、約１０ｍ秒内にその作動位置に落ち着く、この実験結果は、ア ークプラズマトーチに対して代表的なものであるけれども、電極がその作動位置 に落着くに要する時間はもちろん、ピストン部材４８．４８°の寸法、電極ばね ４０により行使される力、プラズマ室３４内に供給される定常状態気体圧力のよ うな因子と共に変動しよう。

第３図に示されるデータを得るのに使用されたアークプラズマトーチ接触スター トシステムにおいて、ピストン部材４８は約０．３００インチの直径を有しそし て電極１４はプラズマ室内で約０．１インチ上方に移動した。電極ばね４０は約 ５ボンドの力を行使した。気体は約２０ｐｓｉの圧力で供給され、そして室３４ 内の圧力が電極１４を端５６に接触して固定状態に維持するに充分高く保持され ることを保証するようノズルオリフィス１８は約０．０２２インチの直径を有す るのみであった。

斯（して、高周波或いは高電圧放電を必要とせず、電磁妨害を発生せず、工作物 との接触を必要とせず、容易に再スタート可能であり、自動的にアークを誘発し 、そして製作、作動及び補修が簡単で且つ安価であるトーチ並びにトーチスター ト方法が開示された点で本発明の目的が実現されそして他の有益な結果が達成さ れたことが明らかである。

第１及び２図は実質上円筒状を有するアークプラズマトーチ及び部材を示すが、 そうした構造は何ら限定を意図するものでなく、本発明は異なった形状のトーチ 及び部材において具現され得ることを理解すべきである。

本発明の様々の変更が上記の記述並びに添付図面から当業者には明らかとなろう ０例えば、板（リーフ）ばねをらせん電極ばねと置変えることが出来るし、或い はもっと一般的にはこれら機械ばねは流体型のばねと置換することが出来る。追 加的に、本発明はシリンダ内のピストン部材の下側に蓄積する圧力に応答して移 動する電極を有するものとして記載されたが、電極を移動するようベーンにおい て差し向けられる内部気体噴流を使用することもまた可能であろう、また、本発 明は可動のカソードと固定のアノードに関して記載されたが、カソードを固定し て気体圧力がアノード構造体、例えばノズル延長部片を移動するようにすること も出来る。更に、恐ら〈実施と制御は一層困難となろうが、適用気体圧力に応答 してカソード及びアノード両方を互いに可動的に取り付けるようにすることも可 能である。そうした改変もまた添付特許請求の範囲の範囲内に入ることも意図す るものである。

国際調査報告

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．アークプラズマトーチの作動のためのスタート方法であって、 前記トーチ内でアノード及びカソードを電気的接触状態に推進し、 前記トーチ内でそして前記カソードからアノードヘと電流の流れを生ぜしめ、 気体を前記トーチに供給し、そして 前記アノードを前記カソードから分離するように前記気体の少なくとも一部を差 し向け、それにより該アノードとカソードとの間に電気アークを発生せしめるこ とを包含するアークプラズマトーチの作動のためのスタート方法。
2. ２．カソードが可動の電極でありそして前記接触状態への推進がカソードをアノ ードに向けて弾力的に押しやることから成る特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．気体がイオン化可能な気体であり、アノード及びカソードが分離するとき該 気体の少なくとも一部をアークの周囲を取り巻いてそしてトーチから外に流れる ように差し向け、プラズマジェットを形成することを更に包含する特許請求の範 囲第１項記載の方法。
4. ４．アノードがオリフィスを有するノズルであり、そして該ノズルとカソードが 分離するときプラズマジェットをオリフィスから流出するように差し向けること を更に包含する特許請求の範囲第３項記載の方法。
5. ５．ノズルとカソードが接触状態にあるとき気体がオリフィスから流出すること を実質上防止することを更に包含する特許請求の範囲第４項記載の方法。
6. ６．工作物を用意し、 工作物をノズルの電位に実質上等しい電位の下に置き、そして プラズマジェットがノズルと工作物との間のギャップをイオン化するようトーチ を工作物の近くに持ちきたして該ノズルから工作物までの電流路を創出しそして アークをカソードから工作物まで延長するよう移行することを更に含む特許請求 の範囲第４項記載の方法。
7. ７．気体の少なくとも一部をノズルオリフィスから離間した冷却用開口から外へ 且つノズル外面に沿って流出するように差し向けることを更に含む特許請求の範 囲第４項記載の方法。
8. ８．電流流れに続いて気体流れが流れるよう電流流れ及び気体流れを開始するの に単一の制御装置を操作することを更に含む特許請求の範囲第１項記載の方法。
9. ９．自動アークプラズマトーチ接触スタート装置であって、 トーチ胴体と、 該胴体により支持されるアノードと、 該胴体により支持されるカソードと、 前記アノード及びカソードを電気的接触状態に推進するため前記胴体内に取り付 けられる手段と、トーチ内で前記アノードを前記カソードから分離するように気 体を差し向けるための手段とを包含する自動アークプラズマトーチ接触スタート 装置。
10. １０．カソードがトーチ胴体内部で可動である特許請求の範囲第９項記載の装置 。
11. １１．アノードがトーチ胴体内部で固定される特許請求の範囲第９項記載の装置 。
12. １２．カソードが電極でありそしてアノードがノズルである特許請求の範囲第９ 項記載のトーチ。
13. １３．電気的接触推進手段がばわを含む特許請求の範囲第１２項記載のトーチ。
14. １４．電極がピストン部材を含みそして気体差し向け手段が該ピストン部材を摺 動可能に収容する室を含み、それにより該室内に蓄積する気体が電気的接触推進 手段により行使される力と反対向きにピストン部材に力を行使し、以って電極を ノズルから分離せしめる特許請求の範囲第１２項記載のトーチ。
15. １５．室がピストン部材の電気的接触推進手段とは反対側にある特許請求の範囲 第１４項記載のトーチ。
16. １６．カソードからアノードへ電流流れを生ぜしめる電流流し手段を更に包含す る特許請求の範囲第９項記載のトーチ。
17. １７．電気的接触推進手段がはねを含みそして電流流し手段がばわを貫通しそし てカソードに付設されるワイヤを含む特許請求の範囲第１６項記載のトーチ。
18. １８．気体差し向け手段が気体の少なくとも一部をアークの周囲を流れるよう差 し向ける特許請求の範囲第１７項記載のトーチ。
19. １９．アノードがオリフィスを有するノズルであり、そしてアークの周囲をそし てオリフィスから流出する気体がプラズマジェットを形成する特許請求の範囲第 １８項記載のトーチ。
20. ２０．気体差し向け手段がノズルとカソードが接触状態にあるとき気体がノズル オリフィスから流出することを実質上防止する特許請求の範囲第１８項記載のト ーチ。
21. ２１．ノズルオリフィスから離間した冷却用開口及び気体の少なくとも一部が該 冷却用開口から外へ且つノズルの外面に沿って流出するよう差し向けるための手 段を更に包含する特許請求の範囲第２０項記載のトーチ。
22. ２２．気体差し向け手段が気体をアークの周囲を渦巻くよう差し向ける特許請求 の範囲第１８項記載のトーチ。
23. ２３．電流流れと続いての気体流れを開始する手段を更に含む特許請求の範囲第 １６項記載のトーチ。
24. ２４．開始手段がスタートぼたんを含む特許請求の範囲第２３項記載のトーチ。
25. ２５．開始手段がスタートぼたんが押されるとき閉成されるスタート回路を含む 特許請求の範囲第２４項記載のトーチ。
26. ２６．スタート回路が閉じられる時点を検知するための手段を更に含み、それに より電流流し手段が該検知手段と協同してスタート回路が閉成されるときカソー ドからアノードヘの電流流れを開始する特許請求の範囲第２５項記載のトーチ。
27. ２７．開始手段がスタートぼたんがスタート回路閉成点を越えて押し下げられる とき気体流れ通路を開放するための手段を含み、それにより通路開放手段が気体 流れ差し向け手段と協同して気体流れ通路が開放されるとき気体の流れの差し向 けを開始する特許請求の範囲第２５項記載のトーチ。
28. ２８．通路開放手段が 開口を有する空間と、 該空間内に設けられそして開口を閉塞するよう寸法づけられた止めボールと、 止めボールを空間開口を閉塞するよう押しやる手段とを含み、それによりスター トぼたんがスタート回路閉成点を越えて押し下げられるとき止めボールを開口を 閉塞しないよう変位される特許請求の範囲第２７項記載のトーチ。