JPH0338952B2 - - Google Patents

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JPH0338952B2
JPH0338952B2 JP60070136A JP7013685A JPH0338952B2 JP H0338952 B2 JPH0338952 B2 JP H0338952B2 JP 60070136 A JP60070136 A JP 60070136A JP 7013685 A JP7013685 A JP 7013685A JP H0338952 B2 JPH0338952 B2 JP H0338952B2
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JP
Japan
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torch
electrode
skirt
nozzle
plasma
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JP60070136A
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Maritsuku Jeraru
Deyufuooru Eritsuku
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Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo
Original Assignee
Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo
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Publication date
Application filed by Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo filed Critical Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo
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Publication of JPH0338952B2 publication Critical patent/JPH0338952B2/ja
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    • H05H1/24—Generating plasma
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラズマ溶接または切断用トーチに
関するものである。
プラズマ溶接または切断用トーチとして、トー
チ本体内に設けた金属ノズルの内側に電極を同軸
的に取付け、プラズマガスを案内して電極と同一
線上に設けた軸線方向オリフイスを経て噴射する
よう構成したものが既知である。
かかる形式のプラズマトーチは多数の部品によ
つて構成されており、この結果、相対的に高価と
なるという欠点がある。さらにまた、この種形式
のプラズマトーチは、トーチ使用者がトーチの構
成部品を分解する際に、通電状態の内側金属部品
に偶発的に手を触れる可能性があるために安全上
十分に保証されていないという問題がある。
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、構造
が特に簡単で、構成部品数が極めて少なく、安価
で、使用上極めて安全なプラズマトーチを提供し
ようとするものである。
かかる目的を達成するため、本発明によるプラ
ズマ溶接または切断トーチは、プラズマ発生ガス
源に内部が接続された中空な電気絶縁トーチ本体
と、トーチ本体内側に配置され電流源に接続でき
る金属製接続要素と、垂直軸および前記接続要素
に電気的に接続された第１端部または上端部を有
する電極と、電極と向い合つて同軸関係に取り付
けられプラズマ出口通路を備えたノズルと、電気
絶縁材料製の環状スカート本体および前記軸の長
さ方向に電極を位置決めする手段を備えた環状ス
カートを有し、前記スカートが、トーチ本体に着
脱可能に連結され、かつノズル支持座を限定し、
前記ノズルが、前記支持座と電極との間を摺動自
在なように前記スカート内に取り付けられている
ことを特徴とする。
本発明の他の特徴によれば、前記着脱可能なス
カートが、前記スカートと本体とともに２個の剛
性スリーブ、すなわちトーチ本体と対向するスカ
ート本体部分には、トーチ本体の前記接続要素に
螺合され、内面に前記電極用支持座を形成する肩
部を設けてある第１または上方導電スリーブ、前
記トーチ本体との対向部分と反対側のスカート本
体端部には、ノズルが摺動自在に取付けられ、下
端に前記ノズル支持座を形成する内側フランジを
設けてある第２または下方金属スリーブを有する
いることを特徴とする。
本発明によるプラズマトーチは４個の主構成部
品、すなわち、トーチ本体と、このトーチ本体上
に着脱可能に取付けられたスカートと、このスカ
ート内に設けられた電極と、スカート内に摺動自
在に設けられたノズルとだけによりなる利点を有
する。したがつて分解および組立てが簡単であ
り、極めて安価に製造することができる。さらに
また、スカートをトーチ本体から取外して分解す
る際に、トーチ本体の通電状態にある導電部分が
トーチ本体から突出しておらず、外部から手を触
れることが困難な中空部分内に設けられているた
めに安全に関して完全に保証されているという利
点がある。
次に、本発明の１実施例を図面につき説明す
る。
本発明によるプラズマトーチは互に独立した組
立可能の４個の構成部品、すなわち、トーチ本体
１、電極２、ノズル３および着脱可能のスカート
４を主として具えている。
トーチ本体１はベル形状の中心部分５と管状の
側方延長部分６とを有し、側方延長部分６の端に
はコネクター７が設けられており、これらのベル
形状中心部分５および管状側方延長部分６は電気
絶縁材料で造られている。コネクター７は外側歯
を有し、このコネクター上にプラズマ発生ガス供
給用絶縁ホースまたは可撓管８が押入嵌合により
取付けられ、この管８は外側同軸スリーブ９によ
つてコネクター７上に保持されている。トーチ本
体１の管状側方延長部分６はその内側に貫通孔を
有し、この貫通孔内に導電材料製管１１が取付け
られている。この管１１の外端部は絶縁性のプラ
ズマ発生ガス供給管８内に長さ方向に突出する耳
片１２を有し、この耳片は横方向に折り曲げられ
てガス供給管８内に位置する電流供給導線１３の
端部を挾持して所定位置に維持するよう構成され
ている。
トーチ本体１のベル形状中心部分５は中心孔１
４を有し、この中心孔の上端部は閉止され、下端
は開放されている。この中心孔１４内に金属キヤ
ツプ１５が固定されており、この金属キヤツプの
円筒形側壁１５ａに開口が設けられ、この開口に
導電管１１の内端が接続されている。導電管１１
は金属キヤツプ１５に溶接により固着するのが良
い。さらに、導電管１１の内端が取付けられた開
口より下方に延在する金属キヤツプ５の円筒形側
壁１５ａの下端部の内側面にねじ１５ｂを設けて
いる。この内側ねじ１５ｂを設けた円筒形側壁１
５ｂの下端をベル形状中心部分５の下端５ａより
所定距離上方に離して位置させている。
着脱可能のスカート４は絶縁材料製の下方にテ
ーパーのついた円錐台形の環状絶縁ケース１６を
有する。このケース１６の上端にはトーチ本体１
の中心部分下端５ａを外側から囲むよう形成され
た側方フランジが設けられている。絶縁ケース１
６には上下２個の金属スリーブ、すなわち、上方
の電極支持スリーブ１７と下方のノズル支持スリ
ーブ１８とが一体成形により設けられている。ケ
ース１６は２個のスリーブ１７および１８間に中
心通路１９を有し、この中心通路は上方スリーブ
１７の中心孔を下方スリーブ１８の中心孔に軸線
方向に連通させている。
ケース１６から上方に突出する上方スリーブ１
７の上端部にねじ２１を形成してトーチ本体１の
キヤツプ１５の内側ねじ１５ｂにねじ込み得るよ
うにする。スリーブ１７には段付内側表面を設
け、これにより大径ａの上方部分１７ａと小径ｂ
の下方部分１７ｂとを設け、両部分１７ａおよび
１７ｂ間の横断環状肩部１７ｃによつて後述する
ように電極２を支承する座を形成する。
図示の本発明の好適実施例では、着脱可能のス
カート４を螺合によつてトーチ本体１に取付けて
いるが、他の適当な取付手段をこの目的のために
用いることもできる。
下方スリーブ１８の内側面には多数の長さ方向
に延びる条溝１８ａを下端に向け延長して設け
て、下方スリーブ１８の下端を構成する内側フラ
ンジによつて形成される環状前端１８ｂに多数の
オリフイスを開口させる。この環状前端１８ｂを
好ましくは下方に向テーパーがついた円錐台形状
として後述するようにノズル３を支持する支持座
を設けるようにする。
金属電極２の軸線方向断面形状をＵ字形状とす
る。金属電極２は上方に向け開口してトーチ本体
１の内側孔に連通する軸線方向に延びる盲孔２２
を有する。金属電線２の外側には、環状の外方突
出フランジ２３と、上方スリーブ１７の下方部分
１７ｂの内径ｂに等しい外径を有する円筒形支承
部分２４と、下方に向けて収斂する円錐台形下部
２５とを下方に向けて順次に設ける。円錐台形下
部２５には盲孔２２の底レベルで少なくとも１個
の切線方向開口２６をプラズマ発生ガスの出口と
して設ける。金属電極２の相対的に肉厚の下端壁
２７の中心部には、アークの発生を容易にするた
め、例えば、ジルコニウムのインサート２８を軸
線方向に貫通して設けている。
図示の構造の代りに、金属電極２を絶縁キヤツ
プ４の上方スリーブ１７内にねじ込んで取付ける
こともできる。
本発明によるプラズマトーチの最後の構成部品
であるノズル３は、上方に向けて開放する上部２
９と、下方に収斂する相対的に肉厚の円錐台形下
部３１とを有する。
上部２９はスリーブ１８の内径に等しい外径の
円筒形外側表面３２と電極２の円錐台形下部２５
と実質的に同じ円錐台形状の内側表面３３とによ
つて限定されている。
ノズル３の円錐台形下部３１には軸線方向に貫
通する通路３４が設けられている。さらに、この
円錐台形下部３１の上端部近くにスリーブ１８の
円錐台形前端壁１８ｂによつて限定される開口の
直径に比べて僅かに小径または同じ直径の円筒形
環状段部３５が設けられている。
上述の構成になる構成部品よりなるプラズマト
ーチを第１図に示すように組立てる際、着脱可能
のスカート４の上方スリーブ１７はそのねじ２１
によつてトーチ本体１のキヤツプ１５の内側ねじ
１５ｂにねじ込まれ、電極２は上方スリーブ１７
内に位置し、上方スリーブ１７の電極支持座を構
成している内側肩部１７ｃに対して上方フランジ
２３を掛合することによつて電極２は支持され、
ノズル３は下方スリーブ１８のノズル支持座を構
成している円錐台形前端壁１８ｂによつて下方ス
リーブ１８内に掛合されている。２個の支持座１
７ｃおよび１８ｃを軸線方向に適当な距離で離間
させて、作動に際して、ノズル３が電極２から所
定距離で離間した状態に維持されるとともに下方
スリーブ１８内に摺動自在であつて電極２と接触
することによつて電極２とノズル３との間にアー
クを発生させ得るよう構成されている。絶縁性の
ガス供給管８により供給されるプラズマ発生ガス
はトーチ内部に流入し、トーチ本体１の側方延長
部分６を貫通する管１１内を経て流れ、キヤツプ
１５内に流入して電極２の孔２２内を長さ方向に
下方に流れ、孔２２から切線方向開口２６を経て
切線方向に流出して電極２の円錐台形下部２５と
ノズル３との間の空間に流入する。次に、ガスは
２つの流れ、すなわち、供給ガス流量の10〜20％
に相当する相対的に低流量で、ノズル３内を下方
に流れて通路３４を経てノズル３から軸線方向に
噴出してプラズマを形成する流れと、（供給ガス
流量の80〜90％に相当する）高流量でスリーブ１
８の種々の内側条溝１８ａを長さ方向に流れて多
数のオリフイスを経てトーチから噴出してプラズ
マ形成中心ジエツト流の周りに複数のジエツト流
を形成する他の流れとに分岐される。図面におい
て、これらのプラズマ発生ガスの流れを矢で示し
ている。
電極２に切線方向に設けられる開口２６はガス
流量を制御し、電極２とノズル３との間の空間内
に渦流を生ぜしめる。
電極２への供給電流は導電性の上方スリーブ１
７と導電管１１が溶接または半田付け接合された
金属キヤツプ１５との間の電気的接続を経て電極
２に供給される。
作動に当り、高圧ガスを本発明によるトーチに
供給する際、電極２およびノズル３はそれぞれの
支持座１７ｃおよび１８ｂに対してガス圧力の作
用によつてそれぞれ押圧される。しかし、この目
的のためにスプリングを用いることもできる。
本発明によるプラズマトーチは、ねじ込んであ
る上方スリーブ１７を緩めて着脱可能キヤツプ４
を取外ずす際に、電極２は電流源から自動的に接
続が外れ、さらにまた、トーチ本体１から金属部
品が突出しておらず、導電キヤツプ１５はトーチ
本体内に埋設されているので、極めて安全であ
る。このようにして、トーチ使用者が通電中の金
属部品に偶発的に接触して感電するという危険を
防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるプラズマトーチの軸線方
向断面図、第２図は第１図に示すプラズマトーチ
の分解軸線方向断面図である。 １……トーチ本体、２……電極、３……ノズ
ル、４……スカート、５……トーチ本体中心部
分、６……トーチ本体側方延長部分、７……コネ
クター、８……プラズマ発生ガス供給管、９……
外側同軸スリーブ、１１……導電管、１２……耳
片、１３……電流供給導線、１４……中心孔、１
５……金属キヤツプ、１５ａ……円筒形側壁、１
５ｂ……内側ねじ、１６……絶縁ケース、１７…
…電極支持上方スリーブ、１８……ノズル支持下
方スリーブ、１９……中心通路、２１……ねじ、
２２……孔、２３……フランジ、２４……円筒形
支承部分、２５……円錐台形下部、２６……切線
方向開口、２７……下端壁、２８……インサー
ト、２９……ノズル上部、３１……円錐台形下
部、３２……円筒形外側表面、３３……円錐台形
内側表面、３４……通路、３５……段部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ プラズマ発生ガス源に内部が接続された中空
    な電気絶縁トーチ本体と、トーチ本体内側に配置
    され電流源に接続できる金属製接続要素と、垂直
    軸および前記接続要素に電気的に接続された第１
    端部または上端部を有する電極と、電極と向い合
    つて同軸関係に取り付けられプラズマ出口通路を
    備えたノズルと、電気絶縁材料製の環状スカート
    本体および前記軸の長さ方向に電極を位置決めす
    る手段を備えた環状スカートを有し、前記スカー
    トが、トーチ本体に着脱可能に連結され、かつノ
    ズル支持座を限定し、前記ノズルが、前記支持座
    と電極との間を摺動自在なように前記スカート内
    に取り付けられていることを特徴とするプラズマ
    溶接または切断用トーチ。 ２ 前記スカートが、軸方向に離間されたそれぞ
    れ電極用及びノズル用の２個の支持座を有し、前
    記電極および前記ノズルが、前記スカート内にと
    もに摺動自在に取付けられていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載のトーチ。 ３ 前記着脱可能なスカートが、前記スカートと
    本体とともに２個の剛性スリーブ、すなわちトー
    チ本体と対向するスカート本体部分には、トーチ
    本体の前記接続要素に螺合され、内面に前記電極
    用支持座を形成する肩部を設けてある第１または
    上方導電スリーブ、前記トーチ本体との対向部分
    と反対側のスカート本体端部には、ノズルが摺動
    自在に取付けられ、下端に前記ノズル支持座を形
    成する内側フランジを設けてある第２または下方
    金属スリーブを有することを特徴とする特許請求
    の範囲第２項に記載のトーチ。 ４ 前記トーチ本体が、電気絶縁材料からなるベ
    ル形状の中心部分及び端部にコネクターをもつた
    横方向管状延長部を有し、前記コネクターが、可
    撓性の絶縁材料製で内部に電気供給導線が配置さ
    れているプラズマ発生ガス供給管に押入嵌合さ
    れ、トーチ本体の前記管状延長部が、内部に導電
    材料製の管が配置され、前記延長部を通つて延び
    ている管路を有し、前記管が、前記プラズマ発生
    ガス供給管に開口してこの区域で前記電気供給導
    線の端部に接続され、トーチ本体の前記ベル形状
    中心部分が、上部では閉じられ下部では開いてい
    る中心孔を有し、前記接続要素が、前記中心孔内
    に配置された円筒形側壁を有する金属キヤツプで
    あり、側壁には前記導電性管の内側端部が係合す
    る開口が設けられ、金属キヤツプの円筒形側壁
    が、前記開口の下方に延びる下部端部に内ねじを
    有し、前記ベル形状中心部分の下端よりある距離
    だけ上方に離れて終つていることを特徴とする特
    許請求の範囲第３項に記載のトーチ。 ５ 前記上方スリーブが、前記スカート本体から
    突出する上端部に、金属キヤツプの内ねじに螺合
    し得る外ねじを有することを特徴とする特許請求
    の範囲第４項に記載のトーチ。 ６ 前記下方スリーブが、その側壁の内面に長さ
    方向の下方に延びる複数の条溝を有し、これらの
    条溝が、前記内側フランジに設けられたオリフイ
    スで終つていることを特徴とする特許請求の範囲
    第３項ないし第５項のいずれか１項に記載のトー
    チ。 ７ 前記内側フランジが、下方に収斂する円錐台
    形状を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    ６項に記載のトーチ。 ８ 前記電極が、Ｕ字形の軸方向断面形状及びト
    ーチ本体の内部に接続された上方開放端をもつた
    軸方向盲孔を有し、前記電極はまたその外側に、
    環状の外方突出フランジと、上方スリーブの下方
    部分の内径に等しい外径を有する円筒形支承部分
    と、盲孔の底のレベルで少くとも１個のプラズマ
    発生ガス出口用の切線方向開口を設けられた下方
    に向けて収斂する円錐台形下部とを下方に向けて
    順次有し、電極の下端壁の中心部に、例えばジル
    コニウム製の、アークの発生を容易にするインサ
    ートが軸方向に設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第３項ないし第７項のいずれか１
    項に記載のトーチ。 ９ 前記ノズルが、その上部に上方に延び、下向
    き円錐形を有する相対的に肉厚の円錐台形下部に
    接続されるスカート部を有し、前記スカート部
    が、下方スリーブの内径に等しい径をもつた円筒
    形外側面、及び電極の円錐台形下部とほぼ同じ円
    錐形状をもつた円錐台形内側面によつて限定さ
    れ、前記ノズルの円錐台形下部が、軸方向の貫通
    通路を設けられ、前記円錐台形下部の大きな上端
    部近くに、円筒形状で、下方スリーブの前記内側
    フランジによつて限定される中心オリフイスの直
    径に等しいかまたはわずかに小さい直径を有する
    環状段部を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第６項または第７項に基いた特許請求の範囲第
    ８項に記載のトーチ。
JP60070136A 1984-04-04 1985-04-04 プラズマ溶接または切断用トーチ Granted JPS60223668A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8405286A FR2562748B1 (fr) 1984-04-04 1984-04-04 Torche de soudage ou coupage a plasma
FR8405286 1984-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60223668A JPS60223668A (ja) 1985-11-08
JPH0338952B2 true JPH0338952B2 (ja) 1991-06-12

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ID=9302821

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60070136A Granted JPS60223668A (ja) 1984-04-04 1985-04-04 プラズマ溶接または切断用トーチ

Country Status (13)

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US (1) US4590354A (ja)
EP (1) EP0157702B1 (ja)
JP (1) JPS60223668A (ja)
AT (1) ATE35077T1 (ja)
AU (1) AU573803B2 (ja)
BR (1) BR8501589A (ja)
CA (1) CA1249639A (ja)
DE (1) DE3563293D1 (ja)
DK (1) DK161749C (ja)
ES (1) ES295815Y (ja)
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PT (1) PT80217B (ja)
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