JPS62240171A - ガス冷却式吹き消し電極付きプラズマア−クト−チ - Google Patents
ガス冷却式吹き消し電極付きプラズマア−クト−チInfo
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- JPS62240171A JPS62240171A JP62056958A JP5695887A JPS62240171A JP S62240171 A JPS62240171 A JP S62240171A JP 62056958 A JP62056958 A JP 62056958A JP 5695887 A JP5695887 A JP 5695887A JP S62240171 A JPS62240171 A JP S62240171A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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- H05H1/3473—Safety means
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般的に金属の切断に使用されるプラズマトー
チに関する。さらに特定すると本発明は改良されたトー
チとその電極が消耗し尽くされたときはトーチ動作を遮
断するための吹き消し電極（ｂｌｏｗ−ｏｕｔ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｄｅ）とに関する。
チに関する。さらに特定すると本発明は改良されたトー
チとその電極が消耗し尽くされたときはトーチ動作を遮
断するための吹き消し電極（ｂｌｏｗ−ｏｕｔ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｄｅ）とに関する。
プラズマトーチは電気アークト−ヂ又はプラズマアーク
トーチとしても知られ、工作片の切断に広く使用され、
工作片に向けてイオン化されたガス粒子のプラズマを指
向することにより作動する。
トーチとしても知られ、工作片の切断に広く使用され、
工作片に向けてイオン化されたガス粒子のプラズマを指
向することにより作動する。
例えば本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４．３２
４，９７１号、４，１７０，７２７号及び３，８１３，
５１０号に示されたような代表的なプラズマトーチの動
作においては荷電された電極の前方にあるトーチの前方
端にイオン化されるガスが供給される。このチップ（ｔ
ｉｐ、先端）はトーチの前方端にある電極の端に隣接し
、電極及びこのチップ間の間隙にまたがって飛ぶスパー
クを起こさせるべく印加された十分に高い電圧を有する
。これによりガスを加熱してそれをイオン化さ■ろ。こ
の電極とチップとの間のパイロットＤＣ電圧がパイロッ
］・アークとして知られる非遷移アーク（ｎｏｎ−ｔｒ
ａｎｓｆｅｒｒｅｄ ａｒｃ）を維持する。この間隙内
のイオン化されたガスは炎となって現われ、チップから
外方に延びる。トーチヘッドずなイつち前方端が工作片
に接近されると工作片組流路のインピーダンスが溶接チ
ップ電流路のインピーダンスよりも低いために、電極か
ら工作片まで遷移アーク（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｒｌ
ａｒｃ）即ち切断アークが飛ぶ。
４，９７１号、４，１７０，７２７号及び３，８１３，
５１０号に示されたような代表的なプラズマトーチの動
作においては荷電された電極の前方にあるトーチの前方
端にイオン化されるガスが供給される。このチップ（ｔ
ｉｐ、先端）はトーチの前方端にある電極の端に隣接し
、電極及びこのチップ間の間隙にまたがって飛ぶスパー
クを起こさせるべく印加された十分に高い電圧を有する
。これによりガスを加熱してそれをイオン化さ■ろ。こ
の電極とチップとの間のパイロットＤＣ電圧がパイロッ
］・アークとして知られる非遷移アーク（ｎｏｎ−ｔｒ
ａｎｓｆｅｒｒｅｄ ａｒｃ）を維持する。この間隙内
のイオン化されたガスは炎となって現われ、チップから
外方に延びる。トーチヘッドずなイつち前方端が工作片
に接近されると工作片組流路のインピーダンスが溶接チ
ップ電流路のインピーダンスよりも低いために、電極か
ら工作片まで遷移アーク（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｒｌ
ａｒｃ）即ち切断アークが飛ぶ。
在来のトーチでは、その荷電された電極は代表的な場合
、タンクステン電極挿入体（ｉｎｓｅｒｔ）をｌｈえた
銅で作られ、トーチが作動されるときはこのタングステ
ン挿入体とトーヂヂップ又は工作片との間に電流が流れ
る。タングステンは高温で容易に酸化されるので、イオ
ン化されるへきガスが空気であればタングステン挿入体
は酸化されて急速に消耗される。従って頻繁な交換を必
要とする。
、タンクステン電極挿入体（ｉｎｓｅｒｔ）をｌｈえた
銅で作られ、トーチが作動されるときはこのタングステ
ン挿入体とトーヂヂップ又は工作片との間に電流が流れ
る。タングステンは高温で容易に酸化されるので、イオ
ン化されるへきガスが空気であればタングステン挿入体
は酸化されて急速に消耗される。従って頻繁な交換を必
要とする。
酸化を低減し、電極の寿命を長くするためにはプラズマ
を発生するため使用されるガスは窒素あるいはアルゴン
のような不活性ガスである。空気が使用される場合は酸
化に抵抗力のある＋Ａ利、例えばハフニウム又はジルコ
ニウムが電極挿入体飼料として使用される。
を発生するため使用されるガスは窒素あるいはアルゴン
のような不活性ガスである。空気が使用される場合は酸
化に抵抗力のある＋Ａ利、例えばハフニウム又はジルコ
ニウムが電極挿入体飼料として使用される。
挿入体刊料の種類の如何にかかわらず、挿入体（Ｊ通常
使用を通して燃焼して消耗される。それが消耗されてし
まうと古い電極は除去されて新しい電極と交換されな（
号ればならない。一つの問題は、挿入体が消耗された後
にトーチが作動されるとト−チが損傷され兼ねないこと
である。この状況は常にトーチ操作者に直ちに明らかで
はない。従って、電極が消耗し尽くされたかいなかを感
知し、操作者の介入しないうちに自動的にトーチ動作を
遮断するある種の装置を有することが望ましい。
使用を通して燃焼して消耗される。それが消耗されてし
まうと古い電極は除去されて新しい電極と交換されな（
号ればならない。一つの問題は、挿入体が消耗された後
にトーチが作動されるとト−チが損傷され兼ねないこと
である。この状況は常にトーチ操作者に直ちに明らかで
はない。従って、電極が消耗し尽くされたかいなかを感
知し、操作者の介入しないうちに自動的にトーチ動作を
遮断するある種の装置を有することが望ましい。
しばしば、在来のプラズマＩ・−ヂには種々の］」的で
二次ガス流が設けられている。電極アークにすぐ接近し
これを取り囲む二次ガス流の最も普遍的な目的はトーチ
を冷却することである。この二次ガスはアークにより溶
かされた金属を飛散させるのを助け、直線的な切り口、
従ってよりきれいな切断、を達成する助けとなる。在来
のプラズマトーチでは、二つのガスラインが与えられて
いる。
二次ガス流が設けられている。電極アークにすぐ接近し
これを取り囲む二次ガス流の最も普遍的な目的はトーチ
を冷却することである。この二次ガスはアークにより溶
かされた金属を飛散させるのを助け、直線的な切り口、
従ってよりきれいな切断、を達成する助けとなる。在来
のプラズマトーチでは、二つのガスラインが与えられて
いる。
その一つはプラズマを形成するガスを供給するためのも
のであり、もう一つは二次ガス流用のガスを供給するた
めである。もしもプラズマ形成ガス及び二次ガスとして
異なるガスが使用されるならば、トーチの作動は二つの
ガスｆｌｌｉ給源を必要とする。一つのガスラインを使
用しなければならないことは操作者に不便であり、二つ
のガス供給は費−８＝ 用がかかる。従ってただ一つのガスラインとただ一つの
ガス供給のみを必要とするプラズマ形成ガスを与えるこ
とが望ま１．い。やはり同一譲受人に譲渡された本出願
人の１９８３年７月２０日ト１（Ｊ同時係属する出願第
５１５，９１３号はそのようなプラズマアークトーチを
示している。
のであり、もう一つは二次ガス流用のガスを供給するた
めである。もしもプラズマ形成ガス及び二次ガスとして
異なるガスが使用されるならば、トーチの作動は二つの
ガスｆｌｌｉ給源を必要とする。一つのガスラインを使
用しなければならないことは操作者に不便であり、二つ
のガス供給は費−８＝ 用がかかる。従ってただ一つのガスラインとただ一つの
ガス供給のみを必要とするプラズマ形成ガスを与えるこ
とが望ま１．い。やはり同一譲受人に譲渡された本出願
人の１９８３年７月２０日ト１（Ｊ同時係属する出願第
５１５，９１３号はそのようなプラズマアークトーチを
示している。
従ってプラズマ形成ガス及び二次ガスの両方として単一
のガスを使用するプラズマアークトーチヂを有すること
が望ましい。また電極挿入体の消耗を減少させるべく電
極を冷却させることが有利である。このような特徴を有
したプラズマアークトーチの−っが、同−譲渡人に譲渡
された米国特許第４，５５８，２０１号に開示されてい
る。
のガスを使用するプラズマアークトーチヂを有すること
が望ましい。また電極挿入体の消耗を減少させるべく電
極を冷却させることが有利である。このような特徴を有
したプラズマアークトーチの−っが、同−譲渡人に譲渡
された米国特許第４，５５８，２０１号に開示されてい
る。
その発明の装置はガス流の一形式をあたえるが、改良さ
れたガス流と、したがって電極の交換頻度を低減しうる
改良された電極冷却とを！４えることが望まれている。
れたガス流と、したがって電極の交換頻度を低減しうる
改良された電極冷却とを！４えることが望まれている。
本発明のプラズマアークトーチはチャンバ内にある出口
（ｏｕｔｌｅｔ）付近の電極と、ハウノンクの出口に向
けて流れるガスをプラズマ形成ガスに隣接した−・次ガ
ス流とトーチー及び工作片の冷却のため電極から離れて
流れる二次ガス流とに分離するチャンバ内装置とを、含
む。
（ｏｕｔｌｅｔ）付近の電極と、ハウノンクの出口に向
けて流れるガスをプラズマ形成ガスに隣接した−・次ガ
ス流とトーチー及び工作片の冷却のため電極から離れて
流れる二次ガス流とに分離するチャンバ内装置とを、含
む。
その電極はまたその中に軸線方向に沿った通路を含む。
その軸線方向通路は、電極が完全に消耗されたときは切
断アークを自動的に消滅させてその再発を防１１−する
″吹き消し″の特徴を与える。
断アークを自動的に消滅させてその再発を防１１−する
″吹き消し″の特徴を与える。
この特徴は、電極内の主冷却通路、補助冷却通路、及び
アークチャンバ間を開通ずる開口が形成されることによ
るアークチャンバ内ガス流の増大により、達成さ且るが
、この開口の形成は、電極挿入体及び通常は軸線方向通
路を遮断している電極の燃料消耗により引き起こされる
。
アークチャンバ間を開通ずる開口が形成されることによ
るアークチャンバ内ガス流の増大により、達成さ且るが
、この開口の形成は、電極挿入体及び通常は軸線方向通
路を遮断している電極の燃料消耗により引き起こされる
。
本発明のプラズマアークトーチはさらに、ガスを二次ガ
ス流と二次ガス流に分離するガス分離器をあたえる。こ
のガス分離器は一般的に円筒形状であり、外側チャンバ
及びアークチャンバを少なくとも部分的に確定する役目
を有する。この外側チャンバはガス分配器に二次ガスを
供給する。−次ガス流が実質的に電極表面全体に接触す
ることにより強い冷却及び低い交換頻度を！ｊえること
のできる装置かり、えられる。
ス流と二次ガス流に分離するガス分離器をあたえる。こ
のガス分離器は一般的に円筒形状であり、外側チャンバ
及びアークチャンバを少なくとも部分的に確定する役目
を有する。この外側チャンバはガス分配器に二次ガスを
供給する。−次ガス流が実質的に電極表面全体に接触す
ることにより強い冷却及び低い交換頻度を！ｊえること
のできる装置かり、えられる。
第１図は全体的に（１０）と示されたプラズマアークト
ーチの、詳細を示すべく後方部分を省略１．た部分断面
図である。本トーチは一般にセラミック材料のカップ（
１４）とその前方端すなわち先頭端にある銅材木」性の
チップ（１６）を有４−るヘッド（Ｉ２）を含む。トー
チを手でつかむための一般的に環状の把手部分（１８）
が与えられている。図からイっかるように、この把手は
一般的に環状形状であり、一対の円形の０−リング（２
０）により脱着可能にはめられている。
ーチの、詳細を示すべく後方部分を省略１．た部分断面
図である。本トーチは一般にセラミック材料のカップ（
１４）とその前方端すなわち先頭端にある銅材木」性の
チップ（１６）を有４−るヘッド（Ｉ２）を含む。トー
チを手でつかむための一般的に環状の把手部分（１８）
が与えられている。図からイっかるように、この把手は
一般的に環状形状であり、一対の円形の０−リング（２
０）により脱着可能にはめられている。
作業ガスはガス取り入れｒｌ （ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ
）の取りイ・１（１０兼電線（２４）、及びヘラｌ’（
＋２）の本体（２６）中に埋め込まれた取り入れ１−１
管（２４）から与えられろ。金属帯からなるパイロット
線（２８）も、！・−ヂへの電流を伝導するためヘッド
（１２）中に埋め込まれている。取り入れ口管（２４）
及びパイ「ｌツト線（２８）間には電気的分離のため、
絶縁線（３０）の形状をした電気絶縁材料の平担な帯も
ヘラｌ’（＋２）内に埋め込まれている。
）の取りイ・１（１０兼電線（２４）、及びヘラｌ’（
＋２）の本体（２６）中に埋め込まれた取り入れ１−１
管（２４）から与えられろ。金属帯からなるパイロット
線（２８）も、！・−ヂへの電流を伝導するためヘッド
（１２）中に埋め込まれている。取り入れ口管（２４）
及びパイ「ｌツト線（２８）間には電気的分離のため、
絶縁線（３０）の形状をした電気絶縁材料の平担な帯も
ヘラｌ’（＋２）内に埋め込まれている。
第２Δ図にはトーチの前方部分ずなイつち先頭部分の断
面が示されている。この図で示されるように、本体（２
６）はプラスチックのような電気的非伝導性材月のもの
である。本体（２６）はその中に開口出口（３４）を有
した凹所（３２）を含む。この出口（３４）の内部は銅
その他の電気的伝導性相別で作られる。
面が示されている。この図で示されるように、本体（２
６）はプラスチックのような電気的非伝導性材月のもの
である。本体（２６）はその中に開口出口（３４）を有
した凹所（３２）を含む。この出口（３４）の内部は銅
その他の電気的伝導性相別で作られる。
一般的に円筒形のガス拡散器（３６）の出口（３８）内
に、ねじ式に固定された銅等の電導性飼料のカップ形状
チップ（４０）がある。下にさらに詳細に述べるように
、チップ（４０）はその前方端に遷移アーク及び−次ガ
ス流を通過させるたぬの開口（４２）を有する。
に、ねじ式に固定された銅等の電導性飼料のカップ形状
チップ（４０）がある。下にさらに詳細に述べるように
、チップ（４０）はその前方端に遷移アーク及び−次ガ
ス流を通過させるたぬの開口（４２）を有する。
ガス拡散器（３６）及びチップ（４０）のチップの一部
分の外方には脱着式に固定される、セラミック等の電気
的及び熱的絶縁材料のカップ（１４）がある。
分の外方には脱着式に固定される、セラミック等の電気
的及び熱的絶縁材料のカップ（１４）がある。
このカップ（１４）は、拡散器（３６）の外周表面上の
収納溝（４８）内に収納された陽極Ｏリング（４６）上
に摩擦的にはめられることにより保持されている。この
拡散器、チップ、及びカップ内側は、この図でわかるよ
うに、二次ガス流をチップ（４０）に指向さ仕るための
環状チャンバ（５０）を与える寸法にされている。チッ
プ（４０Ｅ電極（５４）が配置されているアークチャン
バ（５２）を確定する。この電極は第一最初のすなわち
取り入れ口端から電極中に延びる軸線方向の通路を備え
た一般的に細長い形状のものである。この通路は端部（
５８）が残りの通路部分よりも小さな直径を有するよう
に段イ」けされている。一般的に円筒形の挿入体（６０
）は、それを収納する電極反対端内挿入中ぐり孔（６２
）内に収納される。図かられかるように、通路（５６）
、 （５８）は挿入中ぐり孔（６２）及びその中の挿
入体（６０）の平面で終端する。
収納溝（４８）内に収納された陽極Ｏリング（４６）上
に摩擦的にはめられることにより保持されている。この
拡散器、チップ、及びカップ内側は、この図でわかるよ
うに、二次ガス流をチップ（４０）に指向さ仕るための
環状チャンバ（５０）を与える寸法にされている。チッ
プ（４０Ｅ電極（５４）が配置されているアークチャン
バ（５２）を確定する。この電極は第一最初のすなわち
取り入れ口端から電極中に延びる軸線方向の通路を備え
た一般的に細長い形状のものである。この通路は端部（
５８）が残りの通路部分よりも小さな直径を有するよう
に段イ」けされている。一般的に円筒形の挿入体（６０
）は、それを収納する電極反対端内挿入中ぐり孔（６２
）内に収納される。図かられかるように、通路（５６）
、 （５８）は挿入中ぐり孔（６２）及びその中の挿
入体（６０）の平面で終端する。
電極（５４）はその取り入れ［１端にて環状のフランツ
（６４）を有し、このフランジは凹所（３２）内の、一
般的に円筒形の支持部材（６８）の端部壁（６６）に当
接する。
（６４）を有し、このフランジは凹所（３２）内の、一
般的に円筒形の支持部材（６８）の端部壁（６６）に当
接する。
支持部材（６８）は、その中を通過する軸線方向内部通
路（７０）を備えた、一般的に円筒形状のものである。
路（７０）を備えた、一般的に円筒形状のものである。
電極（５４）は通路（７０）の出口端内に収納ねじ（７
２，７４）によりねじ式に支持される。支持部材（６８
）の出口端内には後述する一洒的のたぬ、一対の十字に
交差する通路（７６，７８）が含まれる。
２，７４）によりねじ式に支持される。支持部材（６８
）の出口端内には後述する一洒的のたぬ、一対の十字に
交差する通路（７６，７８）が含まれる。
プラスチック等の電気的絶縁体で作られた−・般的に円
筒形絶縁体（８０）が支持部材（６８）上型枠（５４）
の一部との両方に外接する。絶縁体（８０）の外側の収
納溝（８４）内にはめられた絶縁体ＯＩＪング（８２）
は拡散器（３６）と気密性のはめ合いをなす。同様に陰
極０１Ｊング（８６）が支持部材（６８）の周縁の溝（
８８）内に収容されている。同様の方法で支持部材の前
方端すなわち出口端にある７％￥（９２）内に含まれる
別の陰極Ｏリング（９０）が絶縁体（８０）に対する気
密性を与える働きをする。
筒形絶縁体（８０）が支持部材（６８）上型枠（５４）
の一部との両方に外接する。絶縁体（８０）の外側の収
納溝（８４）内にはめられた絶縁体ＯＩＪング（８２）
は拡散器（３６）と気密性のはめ合いをなす。同様に陰
極０１Ｊング（８６）が支持部材（６８）の周縁の溝（
８８）内に収容されている。同様の方法で支持部材の前
方端すなわち出口端にある７％￥（９２）内に含まれる
別の陰極Ｏリング（９０）が絶縁体（８０）に対する気
密性を与える働きをする。
支持部ｖＩ’（６８）は、絶縁体（８０）とによって環
状の内部チャンバ（９４）を生ずるように形成される。
状の内部チャンバ（９４）を生ずるように形成される。
絶縁体（８０）とガス拡散器（３６）との内側壁の間に
は外側環状チャンバ（９６）が作られている。複数のガ
ス拡散通路（９８）が、外側チャンバ（９６）を環状チ
ャンバ（５０）に連通させる。このようにして、ガス取
り入れ口から管（２４）を通して流れるガスは通路（７
０）及び交差通路（７８，８０）を通過する。二次ガス
流は次いで、内側チャンバ（９４）に入り、次いで絶縁
体（８０）内の複数の通路（ＩｏＯ）を通過し、その後
外側チャンバ（９６）に至る。ニ、次ガスは外側チャン
バ（９６）から拡散通路（９８）及び環状チャンバ（５
ｏ）を通って流れ、チップ（４ｔ＋Ｅ＋＋］周辺に至る
。これにより冷却効果が与えられる。
は外側環状チャンバ（９６）が作られている。複数のガ
ス拡散通路（９８）が、外側チャンバ（９６）を環状チ
ャンバ（５０）に連通させる。このようにして、ガス取
り入れ口から管（２４）を通して流れるガスは通路（７
０）及び交差通路（７８，８０）を通過する。二次ガス
流は次いで、内側チャンバ（９４）に入り、次いで絶縁
体（８０）内の複数の通路（ＩｏＯ）を通過し、その後
外側チャンバ（９６）に至る。ニ、次ガスは外側チャン
バ（９６）から拡散通路（９８）及び環状チャンバ（５
ｏ）を通って流れ、チップ（４ｔ＋Ｅ＋＋］周辺に至る
。これにより冷却効果が与えられる。
第２Ｂ図を参照すると一次ガス流はそれが外側チャンバ
（９６）に到達するまでは二次ガスと同一の流路を採る
。この地点で一次ガスは複数のガス流路（１０２，１０
４）を通るように指向され、電極（５４）を囲むアーク
チャンバ（５２）中に至る。ここからガスは開口（４２
）を通って出ることにより電極を冷却すると共に、プラ
ズマアーク用のプラズマを与える。
（９６）に到達するまでは二次ガスと同一の流路を採る
。この地点で一次ガスは複数のガス流路（１０２，１０
４）を通るように指向され、電極（５４）を囲むアーク
チャンバ（５２）中に至る。ここからガスは開口（４２
）を通って出ることにより電極を冷却すると共に、プラ
ズマアーク用のプラズマを与える。
第５図で最も良く見られるように、接線方向の通路（１
０２，１０４）は−次ガス流に渦巻き流又は渦を与える
ように指向されている。
０２，１０４）は−次ガス流に渦巻き流又は渦を与える
ように指向されている。
通路（１０２，１０４）を通る一次ガス流は電極の長さ
のほぼ全体に接触することを了解されたい。これは−次
ガス流がチップ（４０）の開口（４２）を出る前に電極
の長さ方向に沿って指向されるように通路が電極の固定
端に隣接して配置されていることによる。
のほぼ全体に接触することを了解されたい。これは−次
ガス流がチップ（４０）の開口（４２）を出る前に電極
の長さ方向に沿って指向されるように通路が電極の固定
端に隣接して配置されていることによる。
第６図は第一の電極本体（ｂｏｄｙ ｅｌｅｃｔｒｏｄ
ｅ）と一つの点で異なった本発明の電極の断面である。
ｅ）と一つの点で異なった本発明の電極の断面である。
すなわち、通路（５８’）は電極本体を通過し挿入体中
ぐり孔（６２’）と交わる。もちろん挿入体（６０’）
が挿入体中ぐり孔（６２’）内に固定されているので、
通路（５８’）は同様に遮断される。
ぐり孔（６２’）と交わる。もちろん挿入体（６０’）
が挿入体中ぐり孔（６２’）内に固定されているので、
通路（５８’）は同様に遮断される。
いずれの実施例の作動においてもトーチが長時間作動さ
れると、挿入体（６０）は徐々に燃焼して完全に消耗さ
れる。第二の実施例ではその場合軸線方向の通路が開か
れて、付加的なガス流が一次ガス流に結合されて、遷移
アークを急冷ずべくアークチャンバ（５２）内のガス流
が急激に増大する。さらに、取り入れ口端における圧力
の低下又は流量率の増大を監視して電流線（２２）に対
する電気回路（図示無し）の遮断を引き起こすこともで
きる。
れると、挿入体（６０）は徐々に燃焼して完全に消耗さ
れる。第二の実施例ではその場合軸線方向の通路が開か
れて、付加的なガス流が一次ガス流に結合されて、遷移
アークを急冷ずべくアークチャンバ（５２）内のガス流
が急激に増大する。さらに、取り入れ口端における圧力
の低下又は流量率の増大を監視して電流線（２２）に対
する電気回路（図示無し）の遮断を引き起こすこともで
きる。
第一の実施例では、通路（５８）が露出する前に電極が
余分に消耗してしまうであろう。それ以外の点ではその
装置の作動はこの実施例と同一である。
余分に消耗してしまうであろう。それ以外の点ではその
装置の作動はこの実施例と同一である。
上記説明は本発明の例示のために過ぎず、前記特許請求
の範囲内で形状、大きさ、ＨＩｔその他の詳細点につい
ているいろの変更が考えられる。
の範囲内で形状、大きさ、ＨＩｔその他の詳細点につい
ているいろの変更が考えられる。
第１図は本発明のプラズマアークトーチの、一部を除去
した立面図である。 第２Ａ図は本発明のプラズマアークトーチの前方部分（
トーチヘッド）の断面図である。 第２Ｂ図は一次ガス流路を例示する、９０度回転した本
ｌ・−チヘッドの同様の図である。 第３図は諸部分を示す本装置ヘットの分解図である。 第４図は第３図の線４−４に沿ってみた図である。 第
５図は第２Ａ図の線５−５に沿って見た断面図である。 第６図は本発明の電極の別の実施例の断面図である。 ＩＯ・・・・・・・・・・・・プラズマアークトーチ３
２・・・・・・・・・・・・凹所 ３６・・・・−・・・・・・・拡散器 ５４・・・・・・・・・・・・電極 ６２．６２’・・・・・・・・・・中ぐり孔６０．６０
’・・・・・・・・・・挿入体５０．５２，９４．９６
・・・・チ４・ンバ特許出願代理人
した立面図である。 第２Ａ図は本発明のプラズマアークトーチの前方部分（
トーチヘッド）の断面図である。 第２Ｂ図は一次ガス流路を例示する、９０度回転した本
ｌ・−チヘッドの同様の図である。 第３図は諸部分を示す本装置ヘットの分解図である。 第４図は第３図の線４−４に沿ってみた図である。 第
５図は第２Ａ図の線５−５に沿って見た断面図である。 第６図は本発明の電極の別の実施例の断面図である。 ＩＯ・・・・・・・・・・・・プラズマアークトーチ３
２・・・・・・・・・・・・凹所 ３６・・・・−・・・・・・・拡散器 ５４・・・・・・・・・・・・電極 ６２．６２’・・・・・・・・・・中ぐり孔６０．６０
’・・・・・・・・・・挿入体５０．５２，９４．９６
・・・・チ４・ンバ特許出願代理人
Claims (18)
- （１）プラズマアーク切断トーチに使用する陰極であっ
て、 中央軸線を確定している、第一及び第二の反対端を有す
る、一般的に細長い電極と、 該第二端から離隔された該電極内の一点まで該第一端か
ら延びる、該電極内の軸線方向の通路と、 該電極中に延びる、該第二端内の挿入中ぐり孔と、 該挿入中ぐり孔内にはめられてこれを閉塞する挿入体と
、 を含む陰極。 - （２）特許請求の範囲第（１）項に記載の陰極において
、上記軸線方向通路が段付けされるように、上記第一端
部分から上記電極内に向けて第一の大きな直径にされ、
かつその長さの残りの部分についてはより小さな第二の
直径にされていることを特徴とする陰極。 - （３）特許請求の範囲第（２）項に記載の陰極において
、該挿入中ぐり孔から離隔された上記電極内の一点まで
上記軸線方向通路が延びることを特徴とする陰極。 - （４）特許請求の範囲第（２）項に記載の陰極にして上
記電極を支持構造体上に脱着式に装架するための装着装
置をさらに含むことを特徴とする陰極。 - （５）特許請求の範囲第（４）項に記載の陰極において
、上記電極が電導性材料で作られており、かつ上記挿入
体が金属材料で作られていることを特徴とする陰極。 - （６）特許請求の範囲第（２）項に記載の陰極において
、上記軸線方向の通路が上記電極を通過して該挿入中ぐ
り孔に至ることを特徴とする陰極。 - （７）プラズマアーク切断トーチであって、端に出口を
有する凹所を確定しているトーチハウジングと、 プラズマを発生するに適しており、かつ該トーチと工作
片とを冷却する二次ガス流として適しているガスを該凹
所に供給するためのガス供給装置と、 該出口に隣接した該凹所内の電極にして、中央の軸線を
確定し、がつ第一及び第二の両端を有する一般的に細長
い上記電極と、 該電極中に延びる、該第二端内の挿入中ぐり孔と、 該挿入中ぐり孔内にはめられてこれを閉塞する挿入体と
、 プラズマを発生するための、上記電極に隣接した一次ガ
ス流と、上記トーチ及び工作片を冷却するための、上記
電極から遠ざけられた二次ガス流とにガスを分離する該
凹所内ガス分離装置と、を含むトーチであって、 該ガス分離装置が該電極を少なくとも部分的に囲む一般
的に円筒状の絶縁体を含むようにされたトーチ。 - （８）特許請求の範囲第（７）項に記載のトーチにおい
て、上記絶縁体が上記ボデーと外側チャンバを確定し、
かつさらに上記ガス供給装置から上記外側チャンバまで
ガスを指向するための通路装置を含むことを特徴とする
トーチ。 - （９）特許請求の範囲第（８）項に記載のトーチにして
、上記電極の上記端を囲むと共に上記チップ内の開口を
除き上記出口を閉塞するカップ形状のトーチチップが含
まれ、該チップおよび上記絶縁体が該絶縁体と共に上記
電極を囲む内側チャンバを確定しているトーチ。 - （１０）特許請求の範囲第（９）項に記載のトーチにし
て上記ガス供給装置から一次ガス流を上記外側チャンバ
に指向し、従ってさらに上記内側チャンバに指向するた
め、上記絶縁体内に通路装置をさらに含むことを特徴と
するトーチ。 - （１１）特許請求の範囲第（１０）項に記載のトーチに
おいて、上記ガス供給装置から来る一次ガスが上記電極
の周りに渦を発生するように、上記絶縁体内において接
線方向に指向された通路を上記通路装置が含むことを特
徴とするトーチ。 - （１２）特許請求の範囲第（１１）項に記載のトーチに
おいて、上記一次ガス流が上記電極の長さ全体に沿って
指向されるように上記通路が配置されていることにより
強い冷却を与えることを特徴とするトーチ。 - （１３）特許請求の範囲第（９）項に記載のトーチにし
て、上記外側チャンバから来る二次ガス流を上記チップ
周囲に指向させるガス分配装置をさらに含むことを特徴
とするトーチ。 - （１４）特許請求の範囲第（７）項に記載のトーチにお
いて、上記軸線方向通路が段付けされるように、上記第
一端部分から上記電極内に向けて第一の大きな直径にさ
れ、かつその長さの残りの部分についてはより小さな第
二の直径にされていることを特徴とするトーチ。 - （１５）特許請求の範囲第（１４）項に記載のトーチに
おいて、上記挿入中ぐり孔から離隔された上記電極内の
一点まで上記軸線方向通路が延びることを特徴とするト
ーチ。 - （１６）特許請求の範囲第（１４）項に記載のトーチに
して上記電極を支持構造体上に脱着式に装架するための
装着装置をさらに含むことを特徴とするトーチ。 - （１７）特許請求の範囲第（１６）項に記載のトーチに
おいて、上記電極が電導性材料で作られており、かつ上
記挿入体が金属材料で作られていることを特徴とするト
ーチ。 - （１８）特許請求の範囲第（１４）項に記載のトーチに
おいて上記軸線方向の通路が上記電極を通過して上記挿
入中ぐり孔中に延びることを特徴とするトーチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US850504 | 1986-04-10 | ||
| US06/850,504 US4748312A (en) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62240171A true JPS62240171A (ja) | 1987-10-20 |
| JPH0829416B2 JPH0829416B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=25308320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056958A Expired - Lifetime JPH0829416B2 (ja) | 1986-04-10 | 1987-03-13 | ガス冷却式吹き消し電極付きプラズマア−クト−チ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4748312A (ja) |
| EP (1) | EP0242023A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0829416B2 (ja) |
| CA (1) | CA1258295A (ja) |
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1987
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- 1987-03-13 JP JP62056958A patent/JPH0829416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
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|---|---|
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