JPH03151169A - プラズマ作業トーチ用電極及び対応するトーチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、短絡によって点弧されるプラズマ作業トーチ
に関する。またジルコニウム又はハフニウムのようなプ
ラズマ噴射挿入物を備えた端部を有する導電材料製支持
部を含む種類の、そのようなトーチのための電極にまず
関係があるものである。

〔従来技術〕

酸化性プラズマ生成ガスで作動する切断プラズマトーチ
は、一般に導電性支持部を構成する銅部材に挿入された
ジルコニウム又はハフニウムの噴射陰極及び冷却材を備
え、組立体は一般に電極と呼ばれている。

トーチの作動時、アークの根は陰極の中央に捕捉されて
おり、陰極にはクレータが徐々に形成され、表面に酸化
ジルコニウム又は酸化ハフニウムの層が生成される。高
温ではこの酸化物は流体で導電性であり、陰極噴射を可
能にする。プラズマアークが中断されると、酸化物は固
化し、絶縁性となる。固化時には、挿入物の前面に突出
する酸化物の環状突起が、クレータの周縁にしばしば形
成される。

公知の装置では、挿入物は、支持部の端面と高さを揃え
ている。したがって、酸化物の環状突起がこの端面を越
えて突出する。電極とノズルが固定され、アークの形成
が高周波放電によって起こされる従来のトーチの場合に
、環状突起が障害にならないでも、フランス国特許出願
公開第２．５５６゜５４９号及び第２．５６２．７４８
号に記載されているような、点弧が電極とノズルとの間
の短絡を生ずることによって得られる短絡点弧式トーチ
の場合には、酸化物の環状突起が、電極とノズルとの間
の確実な通電を、したがって確実な点弧を妨げる電気絶
縁性の障害物を形成することが起こる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、短絡点弧式トーチにおける点弧の確実性を、
これらのトーチの製造コストを高めない簡単な配置によ
って改良することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この目的のために、本発明は、上に述べたような種類の
プラズマ作業トーチ用の電極において、挿入物の周りに
配置された支持部の端部が、少くとも挿入物に比べて軸
方向に突出させた導電材料製部分を有することを特徴と
している。

さらに特殊な特徴によれば、 一突出部分（環状であるのが有利）は、支持部と同一材
料製である。

一挿入物は、支持部の端面に形成された円形の穴の底に
設けられたくぼみに取りつけられる。

また噴射挿入物が取りつけられている端面を有する電極
、及び端面と対向する内面を有するノズルを含み、電極
及びノズルは、前記両面が互から隔てられている第１作
業位置と、前記両面が互に接触する第２位置との間を互
に対して可動なように取りつけられている種類のプラズ
マ作動トーチにおいて、前記第２位置では、挿入物とノ
ズル内面と対向する部分との間に空間が設けられている
ことを特徴とするトーチも本発明の対象としている。

本発明の一実施態様について、添付の図面を参照しなが
ら以下に述べる。

〔実施例〕

本発明の理解のために第１図に示されたトーチは、基本
的に上述のフランス国特許出願公開第２、５５６．５４
９号明細書に記されたものである。このトーチは、はぼ
垂直な軸Ｘ−Ｘに対して全体に対称であり、軸に沿った
電極２を内部に固定して取りつけられている管状体ｌを
有している。本体ｌに螺着されたノズル支持体３は、ノ
ズル５用の当接肩部４を限定し、ノズル５は、軸方向に
滑動できるように取りつけられたカップ形状であり、ス
プリング６によらて、また使用中は本体ｌと電極２との
間に設けられた環状空間７で到達するプラズマ形成ガス
の圧力によっても当接肩部４の方へ動かす。

したがってアーク及びプラズマ出口用の軸方向中央孔８
をあけられたノズルは、図示されたような電極の下端か
ら隔てられた通常の作事位置と、短絡による点弧の第２
位置との間に軸方向に可動であり、前記第２位置におい
て、ノズルの横方向の内面は、切断される金属片（図示
せず）上に当接することによって電極の下端面９と接触
するようになり、電圧が電極と金属片との間にかけられ
る。

電極２は、その端面９が水平な平面である銅製の導電性
支持部ｌＯを基本的に有している。円筒形穴１１が端面
に機械加工され、その水平で平らな底１２には、穴１１
より小さい直径の円筒形くぼみ１３が設けられる。ジル
コニウム又はハフニウムの円筒形ブロックでつくられた
噴射陰極挿入物１４が、くぼみ１３内に嵌合される。挿
入物は穴の底１２と同じ高さか、底１２と比べてわずか
に突出している。このようにして、第２位置では軸方向
の空間が、挿入物ｌの端面とノズル５の内面と対向する
部分との間に設けられる。

例えば空気又は酸素のような酸化性プラズマ形成ガスを
ある期間使用した後、挿入物１４の中央部分は、その周
縁を酸化ジルコニウム又は酸化ハフニウム（冷えると電
気絶縁性である）の環状突起１６で覆われているクレー
タ１５を形成する（第２図）。穴１１の存在は、短絡に
よる点弧が確実なやり方で継続されるように、環状突起
１６が支持部１０の端面９を越えて突出することがない
ようにできる。

変形として、第１図に破線１１Ａで示されたように、電
極と対向するノズル５の内面に類似の直径をもった穴が
設けられたときに、同じ結果が得られることは理解され
るであろう。そのとき挿入物１４は、陰極の端面９と高
さを揃えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による切断プラズマトーチの軸方向の
部分断面部であり、第２図は、電極の端面の軸方向の拡
大断面図である。 ■・・・トーチ本体、２・・・電位、３・・・ノズル支
持体、４・・・当接肩部、５・・・ノズル、６・・・ス
プリング、７・・・プラズマ形成ガス用環状空間、８・
・・プラズマ出口、９・・・電極下端面、１ｏ・・・導
電性支持部、１１・・・穴、１２・・・穴の底、１３：
・・くぼみ、１４・・・挿入体、１５・・・クレータ、
１６・・・環状突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特にジルコニウム又はハフニウム製のプラズマ噴射
   挿入物（１４）を備えた端部を有する導電材料製支持部
   （１０）を含む短絡点弧式プラズマ作業トーチ用電極に
   おいて、挿入物（１４）の周りに配置された支持部の端
   部が、少くとも挿入物に比べて軸方向に突出させた導電
   材料製部分を有することを特徴とする電極。 ２、突出部分が、環状であることを特徴とする請求項１
   記載の電極。 ３、突出部分が、支持部（１０）と同じ材料製であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の電極。 ４、挿入物（１４）が、支持部（１０）の端面（９）に
   形成された円形の穴（１１）の底に設けられたくぼみ（
   １３）に取りつけられていることを特徴とする請求項３
   記載の電極。 ５、穴（１１）が、くぼみ（１３）の直径より大きい直
   径を有することを特徴とする請求項４記載の電極。 ６、プラズマ噴射挿入物（１４）が取りつけられている
   端面（９）を有する電極（２）及び前記端面と対向する
   内面を有するノズル（５）が、前記両面が互から隔てら
   れている第１作業位置と、前記両面が互に接触する第２
   点弧位置との間を互に対して可動なように取りつけられ
   ているトーチ本体を有する種類のプラズマ作業トーチに
   おいて、前記第２位置では、挿入物（１４）とノズル（
   ５）の内面と対向する部分との間に空間が設けられてい
   ることを特徴とするトーチ。 ７、電極が、請求項１ないし５のいずれか１項によるも
   のであることを特徴とする請求項６記載のトーチ。 ８、ノズル（５）の内面と対向する部分が、前記内面と
   比べて引込められていることを特徴とする請求項６記載
   のトーチ。 ９、前記対向部分が、ノズル（５）の内面に形成された
   穴（１１）の底によって構成されていることを特徴とす
   る請求項８記載のトーチ。