JPH032595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は発熱切断用電極およびその形成方法に
関する。 〔従来の技術〕 岩石、石材、コンクリート、鉄および鋼等の構造
用材料を切断するための陸上で使用される慣用の
燃焼棒は、米国特許第3260076号、同第3507231
号、同第3487791号、同第3500774号、同第
3507230号、同第3570419号および同第3738288号
明細書に記載されている。これらの米国特許明細
書に記載されている燃焼棒は、外側チユーブを有
し、そのなかに酸化性の金属の塊から形成された
複数の細長い棒またはワイヤが配置されていると
いう点で共通の構造を有している。酸素が外側チ
ユーブを通つて棒の端部まで流下し、そこで燃焼
が開始されて炎を生じ、それが構造材料に向けら
れる。好ましい燃焼棒は通常マグネシウムまたは
アルミニウムのような容易に酸化され得る金属の
棒を１個またはそれ以上含有し燃焼を促進する。 アーク溶接の溶接電極として種々の形状の多重
ストランドを使用することが米国特許第1773653
号、同第2345758号、同第2806128号および同第
3147362号各明細書に開示されているが、溶接電
極が一般に切断操作に適さないことは良く知られ
ている。 ロールによる成形によつて金属ストリツプから
溶接電極を形成することは長い間知られてきた。
溶接電極は一般に、溶接作業を容易にするため
に、フラツクス、すなわち、コア物質を含有して
いる。米国特許第2565477号、同第2785285号、同
第3036205号、同第3457388号、同第3491225号、
同第3531620号、同第3542398号および同第
3866015号各明細書には、このような溶接電極が
記載されている。フラツクスコアを有する電極は
切断よりも溶着金属付着のために使用されるワイ
ヤコイルの形態の連続した電極である。フラツク
スコアを有する電極（線材）は溶接作業を行うた
めに、線材に溶接電流を連続して流すことが必要
である。慣用の燃焼棒は電流を流さないでそれ自
体により燃焼を持続することができる。すべての
フラツクスコアを有する電極において、成形操作
中、非圧縮性のフラツクス粉末が金属性の外側殻
体を支持する。非圧縮性物質が存在しないと、電
極は成形操作中にそれ自体が完全につぶれてその
全体として円形断面を維持できない。また、フラ
ツクスコアを有する電極は切断操作、特に酸化物
質を必要とする発熱切断操作に使用することがで
きないことは良く知られている。フラツクスの目
的は一般に、溶接操作中に母材金属が酸化するの
を阻止することである。 撚り線またはケーブルタイプの燃焼棒または熱
ランスが米国特許第3591758号および第3602620号
各明細書に開示されている。 多重線燃焼棒は水中で使用できるようになつて
おり、また陸上でも使用することができる。これ
らは米国特許第4069407号、第4182947号、第
4416444号、第4391209号および第4437649号各明
細書に開示されている。 米国特許第4114863号明細書には、チユーブ内
のチユーブおよび内側チユーブ内の線材を特徴と
する発熱（電極）切断棒が開示されている。 最後に、発熱電極として使用される３個の嵌め
合わされたチユーブからなる構造のものが米国オ
ハイオ州のアークエア社より「スライス 」の商
品名で販売されている。 〔発明の内容〕 本発明は当該技術分野において知られている発
熱切断用電極、すなわち、燃焼棒に関する。本発
明は特に単一の細長い金属ストリツプからロール
による曲げ成形により製造される電極を提供する
ものである。電極を特定の形状にロールにより曲
げ成形することにより、トーチまたはホルダによ
り通常保持された電極の一方の端部から、点火に
よつて切断用火炎を発生する電極の他方の端部、
すなわち、自由端部への酸化ガスの通過を容易に
する内側通路を有する略円筒形の細長い電極が得
られる。火炎は安定状態になつたときに、構造材
料に向けられて、切断、中ぐり、孔抜きまたはそ
の他を切断操作を行うことができる。出発物質の
適切な幅を選択することにより、発熱反応を持続
するのに十分な金属塊が得られる。本発明による
電極を使用して、該電極と回路を形成している加
工片、すなわち、ストライカの電極との間に酸素
の存在下でアークを飛ばすことにより発熱反応を
開始することができる。その後、たとえ電流が遮
断されても切断用火炎を維持することができ、そ
して電極が消耗するまで切断を続けることができ
る。 本発明の好ましい態様は以下のとおりである。 本発明による発熱電極、すなわち、燃焼棒は酸
化しうる金属塊を構成し、そして酸化ガス（例え
ば酸素）および点火源の存在下で固定された陸上
構造物、海中構造物または同様な物体の一部であ
る加工編に向けることができる火炎を発生する。
熟練操作者の手により、切断、孔抜きまたは燃焼
操作を行うことができる。本発明による電極は構
造用材料、例えば、鋳鉄、鋼、コンクリートおよ
び岩石を燃焼し、切断しまたは孔抜きするために
使用することができ、その場合に岩石は空気中ま
たは水中にある天然または合成のいずれでもよ
い。 米国特許第4391209号および第4437649号各明細
書に開示されている発熱電極は水中および陸上の
両方で使用することができる。前記米国特許によ
る電極はアークにより点火を容易に行うことがで
き、その後発熱切断作用を中断しないで電気アー
クを取り去ることができる。前記米国特許明細書
に記載の電極は、バツチタイプの操作で組み立て
なければならない少くとも３個の別個の部品（例
えば、内側チユーブ、外側チユーブおよび金属塊
またはばね線材）を必要とするため高価な電極に
なる。 また、これは米国特許第4114863号明細書に記
載の電極ならびに複数の部材からなる構造をもつ
電極と同じ問題点を有する。このような電極は別
個に組み立てることが必要である。 本発明の一態様を第１図および第２図に示す
が、電極１０は当該技術分野において良く知られ
ている多重ストランドロール成形機を使用してロ
ールによる曲げ成形操作により単一の細長い金属
ストリツプから製造される。第３図について述べ
ると、電極１０は先ずストリツプ１１の一方の端
縁にフツク形の部分１２を形成し、かつフツク形
部分１２とストリツプ１１の自由端部１６との間
に固定シーム部分１４を形成することにより、平
坦なストリツプ１１からロールによる曲げ成形に
より形成される。電極１０はフツク形部分１２の
まわりに連続して巻き回しされて自由端部１６が
固定シーム部分１４の中に押し込まれた複数個の
包旋体１８，２０に形成され、それにより略円筒
形の電極構造体１０が得られる。ストリツプ１１
の表面の一部分には、ロールによる成形の開始前
に複数個の小さいくぼみ２２，２４，２６および
２８をつけて、それにより金属の包旋体１８およ
び２０とフツク形部分１２との間にスペーサを形
成して電極１０の全長にわたつてその内部に延び
る連続した通路を確保することができる。 ロールによる成形操作の前に、ストリツプの横
方向に既知の方法でくぼみを形成することができ
（図示せず）、それによつて電極の連続的な製造が
可能になり、次にロール整形する前に横方向のく
ぼみ間の距離によつて決められた特定の個々の長
さに切断する。 第１図および第２図に示すように、ロールによ
る曲げ成形操作により、電極の一方の端部３０か
らその他方の端部３２（第１図）に酸化ガスを通
すことができる連続した内側通路を有する全体と
して円筒形の電極が得られる。電極１０は第２図
および第３図に示すように、不連続な円形の外面
を有している。電極１０の外面は点４０と点４２
との間の金属層に火炎を吹きつけることにより、
円形の横断面を有するように形成することができ
る（第３図）。このようにすることにより、電極
とトーチすなわち、ホルダーとの間に気密なシー
ルが得られる。 電極は使用中、好適なホルダー、例えば、米国
オハイオ州のアークエア社より販売されている
「スライス 」トーチにより、その一方の端部を
把持することができる。このトーチは電極に導電
しかつ酸素を電極の中央部に供給することを容易
にする。電極がトーチ、すなわち、ホルダ内に配
置され、かつ電極と回路を形成する加工片により
または電極と回路を形成する別個のストライカに
より電極に導電されたときに、電極と加工片、す
なわち、ストライカとの間にアークを発生させる
ことができる。電極の自由端部に酸素が存在しか
つアークが発生したときに、電極の燃焼（発熱作
用）が直ちに起こり火炎を発生し、その火炎を加
工片に向けて加工片の切断作業を行うことができ
る。 本発明による電極の効力を立証するために、３
個の嵌合されたチユーブからなる構造の商業用ア
ークエア発熱電極、米国特許第4114863号明細書
に開示された電極および特公昭53−5262号明細書
の第２図により製造された電極と、本発明による
電極とを比較する一連の試験を行つた。各タイプ
の電極に対して、被覆されていない電極を慣用の
フラツクスコーテイングで被覆された電極と比較
した。 次の表１はこれらの電極による切断試験の結果
をまとめたものである。

【表】 すべての電極の直径は6.35mm（1/4インチ）で
あつた。試験は発熱反応開始後は電極に導電しな
いでトーチ内の酸素の圧力を7.03Kg／cm²（100ポ
ンド／平方インチ）に保つて15.9mm（5/8インチ）
の厚さの鋼板を切断することからなるものであつ
た。 表１からアークエア社の商業用電極（３個のチ
ユーブを順に嵌合させた設計）に比べて本発明に
よる電極がアークエア電極よりも明らかに優れ、
一方米国特許第4114863号明細書による電極は明
らかに劣つている。驚くべき結果としては、前記
の日本特許の電極が最良の燃焼性を示すことにあ
る。しかしながら、前記日本特許による電極は、
製造コストが非常に高く、したがつて、実用化の
可能な商業用電極とは考えられない。 本発明による電極は表１に示したように、裸の
状態または改良された特性を有するフラツクスコ
ーテイングで被覆した状態で使用することができ
る。 本発明による電極は米国特許第4391209号明細
書に記載の防水性のコーテイングで被覆すること
ができそして水中切断のために使用することがで
きる。 以上、本発明を特定のロールによる曲げ成形操
作について説明したが、細長い電極構造体を形成
するためにその他のロールにより曲げ成形された
形材を使用することができ、全体として円筒形の
形材が得られるすべてのこのようなロール曲げ成
形された形材も本明細書に開示した事項に包含さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電極の正面図、第２図は
第１図を２−２線に沿つて裁断した図、第３図は
第２図の拡大図である。 １０……電極、１１……ストリツプ、１２……
フツク形部分、１４……固定シーム部分、１６…
…自由端部、１８，２０……包旋体、２２，２
４，２６，２８……くぼみ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロール形成によつて全体として細長い管形状
   に曲げられた単一の細長い金属ストリツプからな
   る陸上または水中で使用する発熱切断用電極であ
   つて、 まわりに金属ストリツプを少なくとも２回巻き
   つけられた該管形状の長手方向に沿うほぼ直線状
   の中心部分； 該直線状の中心部分の一方の端部に管形状の長
   手方向に沿つて設けられたフツク形部分；および ロール成形による管形状への曲げ加工の一部と
   して管形状の長手方向に沿つて形成された固定シ
   ーム； を有することを特徴とする発熱切断用電極。 ２ 巻回部分の間の任意の位置においてストリツ
   プにスペーサが設けられている特許請求の範囲第
   １項記載の電極。 ３ その外面の実質的な部分がフラツクス被覆で
   覆われている特許請求の範囲第１項記載の電極。 ４ (a) 細長い金属ストリツプの長手方向に沿つ
   た２つの端縁の間で該金属ストリツプにその長
   手方向に沿つて固定シームとなる部分を形成す
   ること、 (b) 該細長い金属ストリツプの長手方向の端縁の
   一方に沿つてフツク形部分を形成すること、お
   よび (c) フツク形部分のまわりに該金属ストリツプを
   少なくとも２回ロール成形により巻きつけて全
   体として細長い管形状に形成するとともに、フ
   ツク形部分を形成した端縁と反対側の端縁を上
   記固定シーム部分に固定すること よりなることを特徴とする発熱切断用電極の形成
   方法。 ５ 上記工程(a)の前に金属ストリツプの任意の位
   置にくぼみを設けることからなる特許請求の範囲
   第４項記載の方法。 ６ 金属ストリツプが連続しており、そして切り
   出し操作によつて所定の長さの電極を連続的に形
   成する前に該連続した金属ストリツプにくぼみを
   設けることからなる特許請求の範囲第４項記載の
   方法。