JPS60223668A - プラズマ溶接または切断用トーチ - Google Patents

プラズマ溶接または切断用トーチ

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JPS60223668A
JPS60223668A JP60070136A JP7013685A JPS60223668A JP S60223668 A JPS60223668 A JP S60223668A JP 60070136 A JP60070136 A JP 60070136A JP 7013685 A JP7013685 A JP 7013685A JP S60223668 A JPS60223668 A JP S60223668A
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nozzle
sleeve
plasma
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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】 本発明は、プラズマ溶接または切障】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
に設けた金パ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ｈ紛方向
オリンイスを経て噴射するよう塾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って構成
されておシ、この結果、相対的に高価となるという欠点
がある。ざらにまた、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
状態の内側金鳥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２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
されたトーチ本体と、このトーチ本体内に設けられて電
流供給導線に電気的に接続された中空電極と、この電極
に対向離間して取付けられプラズマ出口オリフィスが設
けられたプラズマ出口ノズルとを具え、さらにトーチ本
体に着脱可能に取付けられた環状スカートを具え、この
スカートが少なくとも７個のノズル支持座を有し、ノズ
ルがスカート内に摺動自在に取付けられ、弾性力によっ
てノズル支持座に対して押圧されていることを特徴とす
る。
本発明の他の特徴によれば、着脱自在のスカートを電気
的絶縁材料によって剛性体として形成し、トーチ本体に
対向する部分にトーチ本体の導電性部材に螺会される第
１導電性スリーブが設けられ、内側表面に電極支持座を
構成する肩部が設けられ、トーチ本体対向部分とは反対
側の剛性端部に第一金属スリーブが設けられ、この第２
スリーブ内にノズルが摺動自在に取付けられ、第２スリ
ーブがノズル支持座を有し、第１および第２スリーブＣ
内側孔がスカートの軸線方向通路を経て互に連通されて
いることを特徴とする。
本発明によるプラズマトーチはダ個の主構成部品、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
によシなる利点を有する。し、たかって分解および組立
てが簡単であシ、極めて安価に製造することができる。
ＩざらＫまた、スカートをトーチ本体から取外して分離
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７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
ダ個の構成部品、すなわち、トーチ本体１１電極コ、ノ
ズル３および着脱可能のスカートダを主として具えてい
る。
トーチ本体ｌはベル形状の中心部分Ｓと管状の側方延長
部分６とを有し′−側方延長部分乙の端にはコネクター
７が設けられておシ、これらのベル形状中心部分５およ
び管状側力延長部分６は電気絶縁材料で造られている。
コネクター上は外側歯を有し、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ざが押入嵌
合によシ取付けられ、この管Ｓは外側同軸スリーブタに
よってコネクター上に保持されている。トーチ本体ｌの
管状側力延長部分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％’／／が取付けられている。この
管／／の外端部は絶縁性のプラズマ発生ガス供給％ｇ内
に長さ方向に突出する耳片１２を有し、この耳片は横方
向に折シ曲げられてガス供給ｉｇ内に位置する電流供給
導＃１．３．０端部を挾持して所定位負に維持するよう
構成されている。
トーチ本体ｌのベル形状中心部分Ｓは中心孔／４Ｃ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ｌダ内に金属キャップＩｓが固定され
ておシ、この金属キャップの円筒形側壁１５ａＫ開口が
設けられ、この開口に導電管ｌｌの内端が接続されてい
る。導電管／、１は金属キャップ１５に溶接により固着
するのが良い。きらに、等電％ｉｉＯ内端が取付けられ
た開口よシ下方に延在する金親キャップ５０円筒形側壁
１５ａの下端部の内側面にねじ／ｊｂを設けている。こ
の内側ねじ／３１）を設けた円筒形側忰ｉ　ｓ　ｂの下
端をベル形状中心部分Ｓの下端ｊａよシ所定距離上方に
離して位置させている。
着脱可能のスカートダは絶縁材料製の下方にテーパーの
ついた円錐台形の現状絶縁ケー２７６を有する。このケ
ース１６の上端にはトーチ本体ｌ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Ｋけられて
いる。絶縁ケースｌ乙には上下、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ｌざとが一体成形によシ設けられている。
ケース１６は２個のスリーブ１７および１ｇ間に中心通
路ｌりを有し、この中心通路は上方スリーブｌりの中心
孔を下方スリーブ７ｇの中心孔に軸島方向に連通させて
いる。
ケース／６から上方に突出する上方スリーブｌりの上端
部にねじコｌ全形成してトーチ本体ｌのキャップｉｓの
内側ねじｌＳｂにねじ込み得るようにする。スリーブｌ
りには段付内側表面を設け、これによシ大径ａの上方部
分／？ａと小径すの下方部分１７ｂとを設け、画部分／
７ａおよびｉ’ｉｂ間の横断環状肩部／７Ｃによって後
述するように電＆−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タ
を螺合によってトーチ本体ｌに取付けているか、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Ｉｇの内側面には多数の長さ方向に延びる
条溝ｌざａを下端に向は延長して設けて、下方スリーブ
ｉｇの下端を構成する内側フランジによって形成される
環状前端ｚｇｂに多数のオリアイスを開口させる。この
現状前端１ｇｂｔ−好ましくは下方に向はテーパーがつ
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。
金属電極コの軸線方向断面形状をＵ字形状とする。金属
型＆コは上方に向は開口してトーチ本体ｌの内側孔に連
通する軸線方向に延びる盲孔、２．２を有する。金ｐＡ
電＆コの外側には、現状の外方突出フランジ２３と、上
方スリーブ１７の下方部分／７１）の内径すに等しい外
径を有する円筒形支承部分２弘と、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には盲孔ココの底のレベルで少なく
とも１個の切線方向量０．２６をプラズマ発生ガスの出
口として設ける。金属を極コの相対的に肉厚の下端壁−
りの中心部には、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、２ｇを軸線方向に貫通
して設けている。
図示の構造の代シに、金属電極λを絶縁キャップダの上
方スリーブｌり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デと、下方に収
斂す之、相対的に肉厚の円錐台形下部３１とを有する。
上部コブはスリーブ／ｇの内径に等しい外径の円筒形外
側表面３．２と電極コの円錐台形下部２Ｓと実質的に同
じ円錐台形状の内側表面３３とによって限定されている
。
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３ダが設けられている。さらに、この円錐台形下部３
１の上端部近くにスリーブ７ｇの円錐台形＠端壁ｌざｂ
によって限定される開口の直径に比べて伜かに小径また
は同じ直径の円筒形現状段部３５が設けられている。
上述の構成になる構成部品よシ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）４の
上方スリーブ１７はそのねじ、２／によってトーチ本体
ｌのキャップ１５の内側ねじｌＳｂにねじ込まれ、電極
コは上方スリーブｌり内に位置し、上方スリーブ１７の
電極支持座を構成している内側肩部／７ｃに対して上方
フランジ２３を掛合することによって％＆λは支持され
、ノズル３は下方スリーブｌＳのノズル支持座′ｆ：ｍ
成している円錐台形前端壁ｌざｂによって下方スリーブ
ｉｇ内に掛合されている。２個の支持座／７ｃおよび／
ｇｃを１１１Ｎ方向に適当な距離で離間させて、作動に
際して、ノズル３が電極コが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ｔｇ内に摺動自在で
あって電極コと接触することによって電極−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
起性のガス供給智ｇによシ供糺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ｌの側７ｉ延長部分
６を貫通する９／／内を経て流れ、キャップｌＳ内に流
入して電＆−の孔コ゛２内を長さ方向に下方に流れ、孔
２．２から切線方向開ロコ６を経て切線方向に流出して
電＆コの円錐台形下部コＳとノズル３との間の空間に流
入する。次に、ガスは一つの流れ、すなわち、供給ガス
流９の／Ｑ〜コ０チに相当する相対的に低流量”で、ノ
ズルＪ内を下方に流れて通路３ダを経てノズル３から軸
組・方向に噴出してプラズマを形成する流ｔと、（供紹
ガス＊ｔａの３０〜９０％に相当する）高淀量でスリー
ブ／ｇの松々の内側条溝１ｇａを長き方向に流れて多数
のオリフィスを経てトーチから噴出してプラズマ形成中
心ジェット流の周りに複数のジェッ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−６はガス流量を
制御し、霜：＆コとノズル３との間の空間内に渦流音生
せしめる。
１ａ′極コへの供給電流は尋物性の上方スリーブ／７と
導電管ｌｌが溶接または半田付は接合された金属キャッ
プ１５との間の電気的接続、を経て電極λに供給される
。
作動に白シ、高圧ガスを本発明によるトーチに供給する
隙、電極コおよびノズル３はそれぞれの支持座／７ｃお
よびｉｇｂに対してガス圧力の作用によってそれぞれ押
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ャップ弘を取外すす際に
、竜＆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ｌから金属部品が突出しておらず、導電キ
ャップ１５はトーチ本体内に埋設されているので、セフ
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かで
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
、 第一図は第１図に示すプラズマトーチの分Ｍ＠１線方向
断面図である。 ／、、、）−チ本体　コ、、、ｉ＆ ３１１．ノズル　ダ００．スカート Ｓ、、、）−チ本体中心部分 ４、、、）−チ本体側方延長部分 り１０．コネクター ｇｏｏ、プラズマ発生ガス供給ヤ ワ００．外側同軸スリーブ　／／、、、導！’ｌ−ｌコ
１０．耳片　／３．、、亀流供給導紗１１１６０．中心
孔　ｉｓ、、、金属キャップ／ｊａ、　、　、円筒形側
壁　ｉｓｂ、、、内側ねじ／６．、、絶縁ケース ｌり、　、　、　Ｓ−極支持上方スリーブｉｇ、、、ノ
ズル支持下方スリーブ ／　？、　、　、中心通路　、２／０．、ねじ、２２−
、、孔　、２３．、、フランジコダ、６０円筒形支承部
分 コ５０００円錐台形下部 、２４．、、切線方向開口　λり００．下端壁コざ００
．インサート　コワ０１．ノズル上部３／、、、円錐台
形下部 ３２、、、円筒形外側表面 ３３、、、円錐台形内側表面 ３ダ１００通路　３！；、、、段部。 第１頁の続き ０発　明　者　エリツク・デュフオー　フランス国。 ル　−・ミロン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　プラズマ発生ガス源に内部が接続されたトーチ本体
    と、このトーチ本体内に設けられてＮｆＮ。 供給導線に電気的に接続された中空電極と、プラズマ出
    口通路を有し前記電極に対して対向離間して設けられた
    プラズマ出口ノズルとを具え、ざらに、前記トーチ本体
    に着脱可能に連結された環状スカーＩｆ具え、このスカ
    ートが少なくとも１個のノズル支持座を有し、前記ノズ
    ルが前記スカート内に摺動自在に増刊けられ、弾性力に
    よってノズル支持座に対して押圧されるよう構成したこ
    、とを特徴とするプラズマ溶接または切断用トーチ。 ２、＠記スカートが軸線方向に離間された２個の電極支
    持座およびノズル支持座を有し、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、
    ゛弾性力によってそれぞれの支持座に対して押圧される
    よう構成した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、　前記弾性力がプラズマ発止ガスの圧力であること
    を特徴とする特許藷求の範囲第１項または第２項に記載
    のトーチ。 ク　前記着脱可能のスカー奈が電気絶縁材料によシ剛性
    体として形成され、前記トーチ本体に対向する部分にト
    ーチ本体の導電性部材に螺合される第１導電性スリーブ
    が設けられ、内側表面に前記電極支持座を構成する肩部
    が設けられ、トーチ本体対向部分とは反対側の剛性端部
    に第コ金私スリーブが設けられ、この第コスリーブ内に
    前記ノズルが摺動自在に取付けられ、第コスリーブがノ
    ズル支持座を有し、前記第１および第コスリーブの内側
    孔が前記スカートの軸線方向通路を経て互に連通されて
    いることを特徴とする特許請求の嵯囲第１項に記載のト
    ーチ。 左　前記トーチ本体がベル形状の中心部分と端部にコネ
    クターを有する管状延長部分とを有して電気絶縁材料で
    形成され、前記コネクターが可撓性の絶縁材料製のプラ
    ズマ発生ガス供給管に押入嵌合され、トーチ本体の前記
    管状延長部分が貫通孔を有し、この貫通孔内に導電材料
    製の導電管が設けられ、前記絶縁性プラズマ発生ガス供
    給管内に開口する前記導電官の舌端が前記電流供給導線
    の端に接続され、トーチ本体のＭｉｊ記ベルベル形状中
    心部分心孔を有し、この中心孔は上部が閉止され下端部
    が開放され、中心孔内に円筒形側壁を有する金属キャッ
    プが設けられ、この円筒形側壁に開口が設けられ、この
    開口に前記導を管の内端部が掛合されて導電管が金属キ
    ャップに固着され、この導電管の内端部が固着された金
    属キャップの開口よシ下方に延在する円筒形側壁の下端
    部の内側面に内側ねじが設けられ、この内側ねじが設け
    られた前記円筒形側壁の下端が前記ベル形状中心部分の
    下端よシ所定距離上方に離れて位置していることを特徴
    とする特許請求の範囲第１〜ｑ項のいずれか１項に記載
    のトーチ。 ム　絶縁性ケースから突出する前記上方スリーブの上端
    部にトーチ本体の金属キャップの内側ねじに螺合し得る
    外側」ねじが設けられ、前記上方スリ一ブに段付内側表
    面を設けて大径の上方部分と小径の下方部分とを設け、
    これらの上方部分および下方部分間に電極支持座を形成
    する横断片状肩部を設けたことを特徴とする特許請求の
    範囲第５項に記載のトーチ。 ク　前記第コ下方スリーブかその側壁の内面に長さ方向
    下方に延在する複数の条溝を有し、これらの条溝の下端
    を下方スリーブの下端の内側フランジによって構成され
    た現状前端壁においてオリアイスとして開口させ、削記
    珍状前端壁が好ましくは下方に収斂する円錐台形状を有
    してノズル支持座を構成することを特徴とする特許請求
    の範囲第ｑ　−ｉ、項のいづれか１項に記載のトーチ。 ざ　前記金属電極がＵ字形の軸線方向断面形状を有し、
    細紐方向盲孔の開放端がトーチ本体の内部に対向し、外
    側に現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、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に
    有し、円錐台形下部に盲孔の底のレベルで少なくとも１
    個の切線方向開口がプラズマ発止ガスの出口として設け
    られ、電極の下端壁の中心部に、ジルコニウムのように
    アークの発生を容易にするインサートが軸線方向に設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第ダ〜り項
    のいづれか１項に記載のトーチ。 デ　前記ノズルが上部に上方に延長するスカートを有し
    、このスカートが下向円錐形の相対的肉厚の円錐台形下
    部に連結され、スカートの外側の円筒形側面が下方スリ
    ーブの内径に等しい直径を有し、内側の円錐台形側面が
    電極の円錐台形下部と実質的に卜１じ円錐形状を有し、
    ノズルの円錐台形部分に＠１線方向に貫通する通路が設
    けられ、この円錐台形部分の上端部近くに下方スリーブ
    Ω円錐台形前端壁によって限定されるオリスイスの直径
    に等しいかまたは伜かに小さい直径円筒形状の環状段部
    が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲家、
    ダ〜ｇ項のいづれが１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

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

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US (1) US4590354A (ja)
EP (1) EP0157702B1 (ja)
JP (1) JPS60223668A (ja)
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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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