JPH038874B2 - - Google Patents
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- JPH038874B2 JPH038874B2 JP62244422A JP24442287A JPH038874B2 JP H038874 B2 JPH038874 B2 JP H038874B2 JP 62244422 A JP62244422 A JP 62244422A JP 24442287 A JP24442287 A JP 24442287A JP H038874 B2 JPH038874 B2 JP H038874B2
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Classifications
-
- 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
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/28—Cooling arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/285—Cooled electrode holders
-
- 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
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/3423—Connecting means, e.g. electrical connecting means or fluid connections
-
- 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
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- H05H1/32—Plasma torches using an arc
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-
- H—ELECTRICITY
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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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- H05H1/24—Generating plasma
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- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/3442—Cathodes with inserted tip
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Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、電極体を冷却して、電極体及びこれ
の内部に設けた放射挿入体の寿命を延ばすための
電極冷却装置を有するプラズマアークトーチに関
し、特にプラズマアークトーチで切断又は溶接を
行なう電極冷却装置を有するトーチに関するもの
である。
の内部に設けた放射挿入体の寿命を延ばすための
電極冷却装置を有するプラズマアークトーチに関
し、特にプラズマアークトーチで切断又は溶接を
行なう電極冷却装置を有するトーチに関するもの
である。
(発明の背景)
前述したように、プラズマアークトーチな商業
ベースで切断又は溶接が行なわれており、そして
好適には、トーチハンドルと、このハンドルに取
付けられたトーチヘツドと、トーチヘツド内に挿
入可能な概ね細長い電極体と、トーチハンドルを
介してトーチヘツドに電流を供給するために主電
源に連結された電流供給手段と、プラズマアーク
トーチによつて発生したプラズマアークを供給す
るため及び前記電極体を部分冷却するために前記
電極体の下側部分の外面と接触するため前記トー
チヘツドを通してガス流を供給するためのガス供
給源に連結されたガス流動手段と、前記トーチヘ
ツド内で上方移動しないように前記電極体の少な
くとも上側部分を内部収容しかつ着座させかつ前
記電極体に電流を伝達するための前記電流供給手
段に作用的に連結された前記トーチヘツド内に設
けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記トーチ
ヘツド内で下方移動しないように前記電極体の下
側部分を収容して着座させかつ前記トーチヘツド
から外側へプラズマアークを出すために前記ガス
流動手段に作用的に連結されたノズル組立手段と
を有する。
ベースで切断又は溶接が行なわれており、そして
好適には、トーチハンドルと、このハンドルに取
付けられたトーチヘツドと、トーチヘツド内に挿
入可能な概ね細長い電極体と、トーチハンドルを
介してトーチヘツドに電流を供給するために主電
源に連結された電流供給手段と、プラズマアーク
トーチによつて発生したプラズマアークを供給す
るため及び前記電極体を部分冷却するために前記
電極体の下側部分の外面と接触するため前記トー
チヘツドを通してガス流を供給するためのガス供
給源に連結されたガス流動手段と、前記トーチヘ
ツド内で上方移動しないように前記電極体の少な
くとも上側部分を内部収容しかつ着座させかつ前
記電極体に電流を伝達するための前記電流供給手
段に作用的に連結された前記トーチヘツド内に設
けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記トーチ
ヘツド内で下方移動しないように前記電極体の下
側部分を収容して着座させかつ前記トーチヘツド
から外側へプラズマアークを出すために前記ガス
流動手段に作用的に連結されたノズル組立手段と
を有する。
プラズマアークは、切断又は溶接される加工物
と、電極体との間に配置されたノズルに形成され
たアーク収束通過を通るアーク及びガスによつて
放出される。このプラズマアークによる切断又は
溶接工程は当業者なら既知であるから、本発明を
理解するために、更にここで説明するには及ばな
い。安全制御装置をもつた切断又は溶接用のプラ
ズマアークトーチは1986年4月1日に出願され、
本出願の譲受け人に譲渡された米国特許第
4580032号に開示されている。
と、電極体との間に配置されたノズルに形成され
たアーク収束通過を通るアーク及びガスによつて
放出される。このプラズマアークによる切断又は
溶接工程は当業者なら既知であるから、本発明を
理解するために、更にここで説明するには及ばな
い。安全制御装置をもつた切断又は溶接用のプラ
ズマアークトーチは1986年4月1日に出願され、
本出願の譲受け人に譲渡された米国特許第
4580032号に開示されている。
上記した米国特許第4580032号に示されている
ように、この種のプラズマアークトーチは、プラ
ズマアーク及び電極体の部分冷却用のガスの流動
に際して、トーチヘツドを貫通する通路が利用さ
れている。これら通路は部分的つまり電流伝達ア
センブリにおいて好適に形成されているが、しか
しながら前記通路は、電流伝達アセンブリ内での
電極体の上側部分の着座を妨げずかつ電極体に電
流を伝えるために電極体と電流伝達アセンブリと
が接触をなすように電流伝達アセンブリ内で着座
させた電極体の上側部分と接触状態で挿通してい
ない。
ように、この種のプラズマアークトーチは、プラ
ズマアーク及び電極体の部分冷却用のガスの流動
に際して、トーチヘツドを貫通する通路が利用さ
れている。これら通路は部分的つまり電流伝達ア
センブリにおいて好適に形成されているが、しか
しながら前記通路は、電流伝達アセンブリ内での
電極体の上側部分の着座を妨げずかつ電極体に電
流を伝えるために電極体と電流伝達アセンブリと
が接触をなすように電流伝達アセンブリ内で着座
させた電極体の上側部分と接触状態で挿通してい
ない。
プラズマアークによつて発生した非常な高温に
起因して、電極体の寿命は大変短かく、電極体を
頻繁に交換する必要がある。上述の米国特許第
4580032号に開示されたプラズマアークトーチが、
電極体の寿命を延ばすたに、電極体を取りはずし
て逆様に挿入して部分冷却を行なうような可逆構
造を有していたとしても、電極体の交換頻度の問
題は依然として解決されない。
起因して、電極体の寿命は大変短かく、電極体を
頻繁に交換する必要がある。上述の米国特許第
4580032号に開示されたプラズマアークトーチが、
電極体の寿命を延ばすたに、電極体を取りはずし
て逆様に挿入して部分冷却を行なうような可逆構
造を有していたとしても、電極体の交換頻度の問
題は依然として解決されない。
(発明の目的及び概要)
したがつて、本発明の目的は、上述した問題点
を解決してトーチ内の電極体の寿命を延ばすため
に、上述の補助的な電極冷却装置を有するプラズ
マアークトーチを提供することにある。
を解決してトーチ内の電極体の寿命を延ばすため
に、上述の補助的な電極冷却装置を有するプラズ
マアークトーチを提供することにある。
本発明に関し、上記目的は、上記したタイプの
プラズマアークトーチにおいて、電極体の寿命を
延ばす付加的冷却を行なう一方で、電流伝達アセ
ンブリから電極体へ電流を伝えトーチヘツド内で
の上方移動に抗して電流伝達アセンブリ内での電
極体の所望の着座を維持するための電流伝達アセ
ンブリ内に収容された電極体の上側部分の面の長
手方向全範囲の最大部分と直接接触し電流伝達ア
センブリを通る流動ガスを循環するために、ガス
流動手段の一部をなす通路を形成した補助的な電
極冷却装置を備えることによつて達成される。
プラズマアークトーチにおいて、電極体の寿命を
延ばす付加的冷却を行なう一方で、電流伝達アセ
ンブリから電極体へ電流を伝えトーチヘツド内で
の上方移動に抗して電流伝達アセンブリ内での電
極体の所望の着座を維持するための電流伝達アセ
ンブリ内に収容された電極体の上側部分の面の長
手方向全範囲の最大部分と直接接触し電流伝達ア
センブリを通る流動ガスを循環するために、ガス
流動手段の一部をなす通路を形成した補助的な電
極冷却装置を備えることによつて達成される。
第1実施例における補助的な電極冷却装置は、
電流伝達アセンブリ内に挿入可能な中空部材を備
え、この中空部材は、前記電流伝達アセンブリか
ら前記電極体へ電流を伝達する導電材料から形成
されると共に、前記電極体の表面上を循環するよ
う流動ガスを前記電流伝達アセンブリ内に受け入
れるために前記電流伝達アセンブリ内部で前記電
極体の前記上側部分の長手方向全範囲に沿つて電
極体の長手方向に延在する前記通路を前記電流伝
達アセンブリ内部に形成する。前記中空部材は、
更に、この部材及び前記トーチヘツド内の前記電
極体の上方移動を阻止する電極体着座手段を備え
るために、前記通路の間で前記電極体の方へ内方
にかつ横方向に突出する肩部を前記中空部材内部
に形成する。前記通空部材は好適には、交換を容
易にするために、電流伝達アセンブリ内でねじ結
合されている。
電流伝達アセンブリ内に挿入可能な中空部材を備
え、この中空部材は、前記電流伝達アセンブリか
ら前記電極体へ電流を伝達する導電材料から形成
されると共に、前記電極体の表面上を循環するよ
う流動ガスを前記電流伝達アセンブリ内に受け入
れるために前記電流伝達アセンブリ内部で前記電
極体の前記上側部分の長手方向全範囲に沿つて電
極体の長手方向に延在する前記通路を前記電流伝
達アセンブリ内部に形成する。前記中空部材は、
更に、この部材及び前記トーチヘツド内の前記電
極体の上方移動を阻止する電極体着座手段を備え
るために、前記通路の間で前記電極体の方へ内方
にかつ横方向に突出する肩部を前記中空部材内部
に形成する。前記通空部材は好適には、交換を容
易にするために、電流伝達アセンブリ内でねじ結
合されている。
補助的な電極冷却装置の好適な第2実施例にお
いて、ガス流動通路を電極体の少なくとも一部に
形成する。補助的な電極冷却手段の好適な第2実
施例は電流伝達アセンブリ内に挿入可能な中空部
材を備え、この空中部材は、電流伝達アセンブリ
手段から電極体へ電流を伝達する導電材料から形
成されると共に、前記補助的な電極冷却装置の複
数の通路の一部分を形成する通路を備えるために
前記電流伝達アセンブリ手段内で中空部材の内面
に対して前記電極体の上側部分の頂部から離間す
る。そして、電極体内の通路は、前記中空部材と
前記電極体との間に設けた複数の通路と協働する
ために、前記電極体の上側部分の下部を挿通する
ように前記電極体内に形成されて、前記電極体の
面上を循環するための流動ガスを受け入れる。補
助的の電極冷却装置の第2実施例の前記中空部材
は、更に、この部材と前記トーチヘツド内の前記
電極体の上方移動を阻止する電極体着座手段を備
えるために、前記電極体における複数の前記通路
の前記一部分と前記他部分の間で前記電極体の方
へ内方にかつ横方向に突出する肩部を前記中空部
材の内部に形成する。前記中空部材は好適には、
交換を容易にするために、電流伝達アセンブリ内
でねじ結合されている。
いて、ガス流動通路を電極体の少なくとも一部に
形成する。補助的な電極冷却手段の好適な第2実
施例は電流伝達アセンブリ内に挿入可能な中空部
材を備え、この空中部材は、電流伝達アセンブリ
手段から電極体へ電流を伝達する導電材料から形
成されると共に、前記補助的な電極冷却装置の複
数の通路の一部分を形成する通路を備えるために
前記電流伝達アセンブリ手段内で中空部材の内面
に対して前記電極体の上側部分の頂部から離間す
る。そして、電極体内の通路は、前記中空部材と
前記電極体との間に設けた複数の通路と協働する
ために、前記電極体の上側部分の下部を挿通する
ように前記電極体内に形成されて、前記電極体の
面上を循環するための流動ガスを受け入れる。補
助的の電極冷却装置の第2実施例の前記中空部材
は、更に、この部材と前記トーチヘツド内の前記
電極体の上方移動を阻止する電極体着座手段を備
えるために、前記電極体における複数の前記通路
の前記一部分と前記他部分の間で前記電極体の方
へ内方にかつ横方向に突出する肩部を前記中空部
材の内部に形成する。前記中空部材は好適には、
交換を容易にするために、電流伝達アセンブリ内
でねじ結合されている。
30アンペアの電流及び約250cfh(cubic feet
perhour)つまり約7.075m3/時で作用する上記タ
イプのプラズマアークトーチにおいて本発明の補
助的な電極冷却装置を使用した場合、電極体の寿
命が少なくとも約200%延びることが判明した。
perhour)つまり約7.075m3/時で作用する上記タ
イプのプラズマアークトーチにおいて本発明の補
助的な電極冷却装置を使用した場合、電極体の寿
命が少なくとも約200%延びることが判明した。
(実施例)
本発明に係る実施例を以下図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
図面に関して、第1図は切断又は溶接を行なう
ためのプラズマアークトーチ10を幾分図解的に
示し、このプラズマアークトーチ10は本発明に
係る補助的な電極冷却装置を有する。前記プラズ
マアークトーチ10はトーチヘツド12と、この
ヘツド12を所望の固定角で支持するトーチハン
ドル13とを含む。代案として、トーチヘツド1
2は、トーチハンドル13から同心状に配列する
ように延在して鉛筆のような形状とすることもで
きる(図示せず)。第2〜6図は本発明に係る補
助的な電極冷却装置の第1実施例を示し、そして
第7〜10図は本発明に係る補助的な電極冷却装
置の第2実施例を示している。
ためのプラズマアークトーチ10を幾分図解的に
示し、このプラズマアークトーチ10は本発明に
係る補助的な電極冷却装置を有する。前記プラズ
マアークトーチ10はトーチヘツド12と、この
ヘツド12を所望の固定角で支持するトーチハン
ドル13とを含む。代案として、トーチヘツド1
2は、トーチハンドル13から同心状に配列する
ように延在して鉛筆のような形状とすることもで
きる(図示せず)。第2〜6図は本発明に係る補
助的な電極冷却装置の第1実施例を示し、そして
第7〜10図は本発明に係る補助的な電極冷却装
置の第2実施例を示している。
プラズマアークトーチ10は、トーチヘツド1
2に電流を供給するために主電源14に連結され
た電力供給手段と、トーチヘツド12にガスを供
給するためにガス供給源15に連結されたガス流
動手段とを有する。第1図において幾分図解的に
示されるように、前記電流供給手段及びガス流動
手段はトーチハンドル13からトーチヘツド12
へ延在する管状シヤンク17を備えてもよく、こ
のシヤンク17はガス供給源15から延在するガ
ス導管18及び主電源14から延在する適切な導
電体19に連結される。前記管状シヤンク17
は、電流をトーチヘツド12へ導通しかつトーチ
ヘツド12へガス流を供給するために、中空の銅
管又は他の導電材料で形成されてもよい。また、
適切なガスとして圧縮空気を使用してもよい。
2に電流を供給するために主電源14に連結され
た電力供給手段と、トーチヘツド12にガスを供
給するためにガス供給源15に連結されたガス流
動手段とを有する。第1図において幾分図解的に
示されるように、前記電流供給手段及びガス流動
手段はトーチハンドル13からトーチヘツド12
へ延在する管状シヤンク17を備えてもよく、こ
のシヤンク17はガス供給源15から延在するガ
ス導管18及び主電源14から延在する適切な導
電体19に連結される。前記管状シヤンク17
は、電流をトーチヘツド12へ導通しかつトーチ
ヘツド12へガス流を供給するために、中空の銅
管又は他の導電材料で形成されてもよい。また、
適切なガスとして圧縮空気を使用してもよい。
プラズマアークトーチ10は更に、トーチヘツ
ド12内での上方移動に際して電極体22の少な
くとも上側部分を内部で収容し着座するための電
流伝達アセンブリ20を有し、このアセンブリ2
0は、電極体22に電流を伝えるための電流供給
手段に作用的に連結されている。電流伝達アセン
ブリ20は連結できるように捩切りされた上側部
材及び下側部材を有し(図示せず)、更に詳細に
は米国特許第4580032号に開示され、真鍮等の導
電材料で形成されている。電流伝達アセンブリ2
0は形成された本体部分21に収容されている。
前記電流供給手段及びガス供給手段の一部分をな
す管状シヤンク17は、真鍮で形成され、他方、
電流を伝達するための電流伝達アセンブリ20に
連結され、そして、電流伝達アセンブリ20を通
つてガスの流れる通路を与えるために、電流伝達
アセンブリ20内の孔23と連通する。
ド12内での上方移動に際して電極体22の少な
くとも上側部分を内部で収容し着座するための電
流伝達アセンブリ20を有し、このアセンブリ2
0は、電極体22に電流を伝えるための電流供給
手段に作用的に連結されている。電流伝達アセン
ブリ20は連結できるように捩切りされた上側部
材及び下側部材を有し(図示せず)、更に詳細に
は米国特許第4580032号に開示され、真鍮等の導
電材料で形成されている。電流伝達アセンブリ2
0は形成された本体部分21に収容されている。
前記電流供給手段及びガス供給手段の一部分をな
す管状シヤンク17は、真鍮で形成され、他方、
電流を伝達するための電流伝達アセンブリ20に
連結され、そして、電流伝達アセンブリ20を通
つてガスの流れる通路を与えるために、電流伝達
アセンブリ20内の孔23と連通する。
前記米国特許第4580032号の改良に際して、ボ
ール25及び座26を有するボール安全弁組立体
が孔すなわち通路23内に設けられて、上記特許
で十分に説明されているように、プラズマアーク
トーチ10内の電極体22が移動した場合ガスの
流れを遮断する。前記した従来の特許に開示され
ているものにおいて、電流伝達アセンブリ20を
通る空気流動通路はボール安全弁の座26を越え
電流伝達アセンブリの残部を通つて延在するが、
しかし空気が電極体の表面と接触して流れない配
置をなしている。
ール25及び座26を有するボール安全弁組立体
が孔すなわち通路23内に設けられて、上記特許
で十分に説明されているように、プラズマアーク
トーチ10内の電極体22が移動した場合ガスの
流れを遮断する。前記した従来の特許に開示され
ているものにおいて、電流伝達アセンブリ20を
通る空気流動通路はボール安全弁の座26を越え
電流伝達アセンブリの残部を通つて延在するが、
しかし空気が電極体の表面と接触して流れない配
置をなしている。
プラズマアークトーチ10は、更にトーチヘツ
ド12内での下方移動に対して電極体22の下側
部分を収容しかつ着座させるためのノズル組立体
を有すると共に、プラズマアークトーチをトーチ
ヘツド12から外方に放出するために、ガス流動
手段と作用的に連結されている。前記ノズル組立
体はノズル部材28を有し、このノズル部材28
は熱遮蔽体30によつて支持されると共に、熱遮
蔽体30及びノズル部材28の各々に設け、協働
する鍔部31,32を介して支持される。第2図
に示すように、熱遮蔽体30は電流伝達アセンブ
リ20の外側に螺合されると共に、本体部分21
と重なる。ノズル組立体は更に、ノズル部材28
に設けた鍔部35によつて支持されるセラミツク
製の巻きリング34を有する。
ド12内での下方移動に対して電極体22の下側
部分を収容しかつ着座させるためのノズル組立体
を有すると共に、プラズマアークトーチをトーチ
ヘツド12から外方に放出するために、ガス流動
手段と作用的に連結されている。前記ノズル組立
体はノズル部材28を有し、このノズル部材28
は熱遮蔽体30によつて支持されると共に、熱遮
蔽体30及びノズル部材28の各々に設け、協働
する鍔部31,32を介して支持される。第2図
に示すように、熱遮蔽体30は電流伝達アセンブ
リ20の外側に螺合されると共に、本体部分21
と重なる。ノズル組立体は更に、ノズル部材28
に設けた鍔部35によつて支持されるセラミツク
製の巻きリング34を有する。
上記配列に関して、キヤビテイー37の形状に
おけるガス通路は、第2図の矢印で示されるよう
に電流伝達アセンブリ20を通り孔23からの流
動ガスを受け入れるために、熱遮蔽体30内部に
形成されると共に、巻きリング34及びノズル3
5の周囲に形成される。巻きリング34に開口部
40を設け、この開口部40を通り巻きリング3
4及びノズル35の内部に流動ガスを受け入れ、
この内部には、ノズル部材28を通りそしてノズ
ル部材28内で着座させた電極体22の下部部分
の周囲の出口ポート43から外にガスを流出させ
るための通路41の備える。第2図の矢印で示す
ように、余分なガスは巻きリング34及びノズル
部材28の周囲を流れて、ノズル部材28の各側
部に設けたポート部44を通つて排出される。こ
のような配列に関して、ガスは、電極体22を部
分的に冷却するために電極体22の下側部分と接
触状態で循環される。
おけるガス通路は、第2図の矢印で示されるよう
に電流伝達アセンブリ20を通り孔23からの流
動ガスを受け入れるために、熱遮蔽体30内部に
形成されると共に、巻きリング34及びノズル3
5の周囲に形成される。巻きリング34に開口部
40を設け、この開口部40を通り巻きリング3
4及びノズル35の内部に流動ガスを受け入れ、
この内部には、ノズル部材28を通りそしてノズ
ル部材28内で着座させた電極体22の下部部分
の周囲の出口ポート43から外にガスを流出させ
るための通路41の備える。第2図の矢印で示す
ように、余分なガスは巻きリング34及びノズル
部材28の周囲を流れて、ノズル部材28の各側
部に設けたポート部44を通つて排出される。こ
のような配列に関して、ガスは、電極体22を部
分的に冷却するために電極体22の下側部分と接
触状態で循環される。
電極体22は中間拡径部22aを有し略カプセ
ル状に形成され、この中間拡径部22aは、トー
チヘツド12内での上方移動に体し電流伝達アセ
ンブリ20内で着座させるための上側面と、トー
チヘツド12内での下方移動に対しノズル組立体
の巻きリング34の上側面に着座させる下側面と
を備える。前記電極体22は、好適には各端部に
放射挿入体49を有し、そして当業者なら既知で
あるように、熱遮蔽体30、ノズル部材28及び
電極体22を簡単に取り外すことによつてトーチ
ヘツド12内で前記電極体22を逆にしたり交換
したりできる。
ル状に形成され、この中間拡径部22aは、トー
チヘツド12内での上方移動に体し電流伝達アセ
ンブリ20内で着座させるための上側面と、トー
チヘツド12内での下方移動に対しノズル組立体
の巻きリング34の上側面に着座させる下側面と
を備える。前記電極体22は、好適には各端部に
放射挿入体49を有し、そして当業者なら既知で
あるように、熱遮蔽体30、ノズル部材28及び
電極体22を簡単に取り外すことによつてトーチ
ヘツド12内で前記電極体22を逆にしたり交換
したりできる。
電流が電流伝達アセンブリ20から電極体22
まで伝えられた時、電気的なアークはノズル部材
28の外を流れるガスと組合わされて、当業者な
ら既知であるように、電極体22と、切断又は溶
接される加工物との間でプラズマアークを形成す
る。
まで伝えられた時、電気的なアークはノズル部材
28の外を流れるガスと組合わされて、当業者な
ら既知であるように、電極体22と、切断又は溶
接される加工物との間でプラズマアークを形成す
る。
電極体22の寿命を延ばす一方で、電流伝達ア
センブリ20内での電極体22の所望の着座及び
電流伝達アセンブリ20から電極体22への電流
の伝達を維持せしめるために本発明により補助的
な電極冷却装置が提供される。この補助的な電極
冷却装置は複数の通路を画成し、この複数の通路
は、電極体22の上側部分の面の流手方向全範囲
の大部分と直接接触して電流伝達アセンブリ20
を通る流動ガスを循環するために、トーチヘツド
12内の通路23又はガス流動手段の一部又は延
長部を形成し、前記通路23は電極体22の付加
的冷却を行なうために電流伝達アセンブリ20内
に収容されている。
センブリ20内での電極体22の所望の着座及び
電流伝達アセンブリ20から電極体22への電流
の伝達を維持せしめるために本発明により補助的
な電極冷却装置が提供される。この補助的な電極
冷却装置は複数の通路を画成し、この複数の通路
は、電極体22の上側部分の面の流手方向全範囲
の大部分と直接接触して電流伝達アセンブリ20
を通る流動ガスを循環するために、トーチヘツド
12内の通路23又はガス流動手段の一部又は延
長部を形成し、前記通路23は電極体22の付加
的冷却を行なうために電流伝達アセンブリ20内
に収容されている。
第2図〜第6図に示された補助的な電極冷却装
置の第1実施例において、この補助的な電極冷却
装置は好適には電流伝達アセンブリ20内に挿入
可能な中空部材50を備え、この中空部材56
は、電流伝達アセンブリ20の内側面に設けたね
じ部と、中空部材50の外側面に設けたねじ部5
1とを供働することによつて螺合されている。中
空部在50の内部には、符号53で示されるよう
に、補助的な電極冷却装置の上述された複数の開
口部が形成されている。第2図に示されるよう
に、電極体22の表面上を循環するための流動ガ
スを電流伝達アセンブリ内に受け入れるために、
中空部材50内に存在する前記した複数の通路5
3は、電流伝達アセンブリ20内に含まれた電極
体22の上側部分の面の長手方向全範囲に沿つて
電極体22の長手方向に延在する。
置の第1実施例において、この補助的な電極冷却
装置は好適には電流伝達アセンブリ20内に挿入
可能な中空部材50を備え、この中空部材56
は、電流伝達アセンブリ20の内側面に設けたね
じ部と、中空部材50の外側面に設けたねじ部5
1とを供働することによつて螺合されている。中
空部在50の内部には、符号53で示されるよう
に、補助的な電極冷却装置の上述された複数の開
口部が形成されている。第2図に示されるよう
に、電極体22の表面上を循環するための流動ガ
スを電流伝達アセンブリ内に受け入れるために、
中空部材50内に存在する前記した複数の通路5
3は、電流伝達アセンブリ20内に含まれた電極
体22の上側部分の面の長手方向全範囲に沿つて
電極体22の長手方向に延在する。
第5,6図に示すように、中空部材50及びト
ーチヘツド12内での電極体22の上方移動を阻
止するために電極体22を着座させるための着座
手段を備えるために、前記中空部材50は更に、
通路53間で電極体22の方に向かい内方にかつ
横方向に突出する肩部55を内部に画成する。ま
た、電流伝達アセンブリ20から電極体22へ電
流を伝達するために、前記中空部材50は、電流
伝達アセンブリ20と同じような導電材料から構
成されている。
ーチヘツド12内での電極体22の上方移動を阻
止するために電極体22を着座させるための着座
手段を備えるために、前記中空部材50は更に、
通路53間で電極体22の方に向かい内方にかつ
横方向に突出する肩部55を内部に画成する。ま
た、電流伝達アセンブリ20から電極体22へ電
流を伝達するために、前記中空部材50は、電流
伝達アセンブリ20と同じような導電材料から構
成されている。
前記通路53及び肩部55は電流伝達アセンブ
リ20内で内部に形成されたが、本発明から分か
るように、電流伝達アセンブリ20に螺合されこ
れと別個の中空部材50を使用することは、製造
の立場から好適であると共に、仮にプラズマアー
クトーチ10の故障の原因に時々なる不適切な作
動がプラズマアークトーチ10のトーチヘツド1
2内で起こることによつて中空部材50の内面が
損傷した場合、中空部材50を簡単に交換できる
という付加的利点を備える。
リ20内で内部に形成されたが、本発明から分か
るように、電流伝達アセンブリ20に螺合されこ
れと別個の中空部材50を使用することは、製造
の立場から好適であると共に、仮にプラズマアー
クトーチ10の故障の原因に時々なる不適切な作
動がプラズマアークトーチ10のトーチヘツド1
2内で起こることによつて中空部材50の内面が
損傷した場合、中空部材50を簡単に交換できる
という付加的利点を備える。
第7図〜第10図に示された電極冷却装置の第
2実施例において、同一の参照番号は第1実施例
と同一の構成部材を示しており、補助的な冷却装
置の一部を構成する空気流動通路は、電極22′
好適には電極体22′の拡径部22a′の少なくと
も一部に形成されると共に参照数字53′で示され
ている。更に、補助的な電極冷却装置の第2実施
例は、電流伝達アセンブリ20内に挿入可能な中
空部材50′を有し、この中空部材50′は、電流
伝達アセンブリ20の内面に設けたねじ部と中空
部材50′の外面に設けたねじ部51′とを協働す
ることによつて電流伝達アセンブリ20に螺合さ
れている。前記中空部材50′は、電流伝達アセ
ンブリ20から電極体22′へ電流を伝えるため
の導電材料から形成されている。
2実施例において、同一の参照番号は第1実施例
と同一の構成部材を示しており、補助的な冷却装
置の一部を構成する空気流動通路は、電極22′
好適には電極体22′の拡径部22a′の少なくと
も一部に形成されると共に参照数字53′で示され
ている。更に、補助的な電極冷却装置の第2実施
例は、電流伝達アセンブリ20内に挿入可能な中
空部材50′を有し、この中空部材50′は、電流
伝達アセンブリ20の内面に設けたねじ部と中空
部材50′の外面に設けたねじ部51′とを協働す
ることによつて電流伝達アセンブリ20に螺合さ
れている。前記中空部材50′は、電流伝達アセ
ンブリ20から電極体22′へ電流を伝えるため
の導電材料から形成されている。
前記中空部材50′は、この内側面で、電流伝
達アセンブリ20内にある電極体22′の上方部
分の頂部と離間して、補助的な電極冷却装置の空
気流動通路の一部を構成する通路53′をなす。
電極体22内に形成された通路53′は、中空部
材50′と電極体22′との間で協働して通路5
3′をなすために、電極体22′の上側部分の拡大
部22a′を挿通して形成され、その結果、電極体
22′の表面上を循環するための流動ガスを受け
ることができる。前記中空部材50′はまた、中
空部材50′とトーチヘツド12内での電極体2
2′の上方移動に抗して着座せしめる電極体着座
手段を備えるために、電極体22′内の通路5
3′間で電極体22′の方に向かつて内方かつ横方
向に延在する肩部55′を内部に画成する。
達アセンブリ20内にある電極体22′の上方部
分の頂部と離間して、補助的な電極冷却装置の空
気流動通路の一部を構成する通路53′をなす。
電極体22内に形成された通路53′は、中空部
材50′と電極体22′との間で協働して通路5
3′をなすために、電極体22′の上側部分の拡大
部22a′を挿通して形成され、その結果、電極体
22′の表面上を循環するための流動ガスを受け
ることができる。前記中空部材50′はまた、中
空部材50′とトーチヘツド12内での電極体2
2′の上方移動に抗して着座せしめる電極体着座
手段を備えるために、電極体22′内の通路5
3′間で電極体22′の方に向かつて内方かつ横方
向に延在する肩部55′を内部に画成する。
したがつて、本発明は、補助的な電極冷却装置
を提供し、上述させたプラズマアークトーチにお
けるこの装置は、電極体の寿命を延ばす付加的冷
却を行なう一方で、電流伝達アセンブリから電極
体へ電流を伝えアセンブリ内での電極体の所望の
着座を維持するための電流伝達アセンブリ内に収
容された電極体の上側部分の面の長手方向全範囲
の大部分と直接接触し電流伝達アセンブリを通る
流動ガスを循環するために、プラズマアークトー
チのトーチヘツドを挿通するガス流動手段のパー
ツを構成する。
を提供し、上述させたプラズマアークトーチにお
けるこの装置は、電極体の寿命を延ばす付加的冷
却を行なう一方で、電流伝達アセンブリから電極
体へ電流を伝えアセンブリ内での電極体の所望の
着座を維持するための電流伝達アセンブリ内に収
容された電極体の上側部分の面の長手方向全範囲
の大部分と直接接触し電流伝達アセンブリを通る
流動ガスを循環するために、プラズマアークトー
チのトーチヘツドを挿通するガス流動手段のパー
ツを構成する。
本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の請求の範囲内で種々の変更を加える
ことができることは言うまでもない。
く、本発明の請求の範囲内で種々の変更を加える
ことができることは言うまでもない。
第1図は本発明に係る補助的な電極冷却装置を
有するプラズマアークトーチの部分切欠正面図、
第2図は第1図の2−2線に沿い、本発明に係る
補助的な電極冷却装置の第1実施例を示す断面
図、第3図は第2図の3−3線に沿う断面図、第
4図は第2図の4−4線に沿う断面図、第5図は
第2〜4図で使用された中空部材を示す斜視図、
第6図は第5図の6−6線に沿う断面図、第7図
は本発明に係る補助的な電極冷却装置の第2実施
例を示す断面図、第8図は第7図の8−8線に沿
う断面図、第9図は第7図の9−9線に沿う断面
図、第10図は第7〜9図で使用された電極体及
び中空部材を示す斜視図である。 10……プラズマアークトーチ、12……トー
チヘツド、13……トーチハンドル、14……主
電源、15……ガス供給源、20……電流伝達ア
センブリ(手段)、22,22′……電極体、2
3,41,53,53′……通路、28……ノズ
ル部材、49……放射挿入体、50,50′……
中空部材、51,51′……ねじ部、55……肩
部。
有するプラズマアークトーチの部分切欠正面図、
第2図は第1図の2−2線に沿い、本発明に係る
補助的な電極冷却装置の第1実施例を示す断面
図、第3図は第2図の3−3線に沿う断面図、第
4図は第2図の4−4線に沿う断面図、第5図は
第2〜4図で使用された中空部材を示す斜視図、
第6図は第5図の6−6線に沿う断面図、第7図
は本発明に係る補助的な電極冷却装置の第2実施
例を示す断面図、第8図は第7図の8−8線に沿
う断面図、第9図は第7図の9−9線に沿う断面
図、第10図は第7〜9図で使用された電極体及
び中空部材を示す斜視図である。 10……プラズマアークトーチ、12……トー
チヘツド、13……トーチハンドル、14……主
電源、15……ガス供給源、20……電流伝達ア
センブリ(手段)、22,22′……電極体、2
3,41,53,53′……通路、28……ノズ
ル部材、49……放射挿入体、50,50′……
中空部材、51,51′……ねじ部、55……肩
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 トーチヘツドと、このトーチヘツド内に着脱
自在に挿入できる概ね細長い中実の電極体と、前
記トーチヘツドに電流を供給するために主電源に
連結された電流供給手段と、プラズマアークトー
チによつて発生したプラズマアークを供給するた
め及び前記電極体を部分冷却するために前記電極
体の下側部分の外面と接触するため前記トーチヘ
ツドを通してガス流を供給するためのガス供給源
に連結されたガス流動手段と、前記トーチヘツド
内で上方移動しないように前記電極体の少なくと
も上側部分を収容して着座させかつ前記電極体に
電流を伝達するため前記電流供給手段に作用的に
連結された前記トーチヘツド内に設けられた電流
伝達アセンブリ手段と、前記トーチヘツド内で下
側移動しないように前記電極体の下側部分を収容
して着座させかつ前記トーチヘツドから外方へプ
ラズマアークを出すために前記ガス流動手段に作
用的に連結されたノズル組立手段とを有するプラ
ズマアークトーチにおいて、 補助的な電極冷却装置が、前記トーチヘツド内
で前記ガス流動手段の一部を構成する通路と、前
記電流伝達アセンブリ手段の一部を構成しかつこ
の電流伝達アセンブリ手段内に挿入可能な中空部
材とを具えており、 前記通路は、電極体の寿命を延ばす付加的冷却
を行う一方で、電流伝達アセンブリ手段から電極
体へ電流を伝え電流伝達アセンブリ手段内での電
極体の所望の着座を維持するため電流伝達アセン
ブリ手段内に収容された電極体の上側部分の外面
の長手方向全範囲の大部分と直接接触し電流伝達
アセンブリ手段を通る流動ガスを循環するため
に、前記電極体と前記電流伝達アセンブリ手段と
によつて形成され、 前記中空部材は、前記電流伝達アセンブリ手段
から前記電極体へ電流を伝達する導電材料から形
成されると共に、前記電極体の表面上を循環する
よう流動ガスを前記電流伝達アセンブリ手段内に
受け入れるために前記電流伝達アセンブリ手段内
部で前記電極体の前記上側部分の表面の長手方向
全範囲に沿つて電極体の長手方向に延在しかつ横
断面においてほぼU字状に形成された前記通路の
一部分を前記電流伝達アセンブリ手段内部に形成
したことを特徴とする補助的な電極冷却装置を有
するプラズマアークトーチ。 2 前記中空部材はさらに、この中空部材及び前
記トーチヘツド内の前記電極体の上方移動を阻止
する電極体着座手段を備えるために、前記通路の
間で前記電極体の方へ内方にかつ横方向に突出す
る肩部を前記中空部材内部に形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の補助的な電極
冷却装置を有するプラズマアークトーチ。 3 前記中空部材は、前記電流伝達アセンブリ手
段内に電極体冷却用の前記中空部材をねじ結合す
る手段を有したことを特徴とする特許請求の範囲
第1項又は第2項記載の補助的な電極冷却装置を
有するプラズマアークトーチ。 4 トーチヘツドと、このトーチヘツド内に着脱
自在に挿入できる概ね細長い中実の電極体と、前
記トーチヘツドに電流を供給するために主電源に
接続された電流供給手段と、プラズマアークトー
チによつて発生したプラズマアークを供給するた
め及び前記電極体を部分冷却するために前記電極
体の下側部分の外面と接触するため前記トーチヘ
ツドを通してガス流を供給するためのガス供給源
に連結されたガス流動手段と、前記トーチヘツド
内で上方移動しないように前記電極体の少なくと
も上側部分を収容して着座させかつ前記電極体に
電流を伝達するため前記電流供給手段に作用的に
連結された前記トーチヘツド内に設けられた電流
伝達アセンブリ手段と、前記トーチヘツド内で下
方移動しないように前記電極体の下側部分を収容
して着座させかつ前記トーチヘツドから外方へプ
ラズマアークを出すために前記ガス流動手段に作
用的に連結されたノズル組立手段とを有するプラ
ズマアークトーチにおいて、 補助的な電極冷却手段が、前記トーチヘツド内
で前記ガス流動手段の一部を構成する通路と、前
記電流伝達アセンブリ手段の一部を構成しかつこ
の電流伝達アセンブリ手段内に挿入可能な中空部
材とを具えており、 前記通路は、電極体の寿命を延ばす付加的冷却
を行う一方で、電流伝達アセンブリ手段から電極
体へ電流を伝え電流伝達アセンブリ手段内での電
極体の所望の着座を維持するため電流伝達アセン
ブリ手段内に収容された電極体の上側部分の外面
の長手方向全範囲の大部分と直接接触し電流伝達
アセンブリ手段を通る流動ガスを循環するため
に、前記電極体と前記電流伝達アセンブリ手段と
によつて形成され、 前記中空部材は、前記電流伝達アセンブリ手段
から前記電極体へ電流を伝達する導電材料から形
成されると共に、前記補助的な電極冷却装置の複
数の通路の一部分を形成する通路を備えるために
前記電流伝達アセンブリ手段内で前記中空部材の
内面に対して前記電極体の上側部分の頂部から離
間し、そして前記中空部材と前記電極体との間に
設けた複数の通路の前記一部分と協働するため
に、横断面においてほぼU字状に形成された前記
複数の通路の他部分は前記電極体の上側部分の下
部を挿通するよう前記電極体内に形成されて、前
記電極体の面上を循環するための流動ガスを受け
入れることを特徴とした補助的な電極冷却装置を
有するプラズマアークトーチ。 5 前記中空部材はさらに、この中空部材と前記
トーチヘツド内の前記電極体の上方移動を阻止す
る電極体着座手段を備えるために、前記電極体に
おける複数の前記通路の前記一部分と前記他部分
の間で前記電極体の方へ内方にかつ横方向に突出
する肩部を前記中空部材の内部に形成したことを
特徴とする特許請求の範囲第4項記載の補助的な
電極冷却装置を有するプラズマアークトーチ。 6 前記中空部材は、前記電流伝達アセンブリ手
段内に電極体着座手段をねじ結合する手段を有し
たことを特徴とする特許請求の範囲第4項又は第
5項記載の補助的な電極冷却装置を有するプラズ
マアークトーチ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/913,989 US4716269A (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Plasma arc torch having supplemental electrode cooling mechanisms |
US913989 | 1986-10-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6390371A JPS6390371A (ja) | 1988-04-21 |
JPH038874B2 true JPH038874B2 (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=25433785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62244422A Granted JPS6390371A (ja) | 1986-10-01 | 1987-09-30 | 補助的な電極冷却装置を有するプラズマアークトーチ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4716269A (ja) |
EP (1) | EP0266041B1 (ja) |
JP (1) | JPS6390371A (ja) |
CA (1) | CA1284522C (ja) |
DE (2) | DE3761737D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4902871A (en) * | 1987-01-30 | 1990-02-20 | Hypertherm, Inc. | Apparatus and process for cooling a plasma arc electrode |
US4967055A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-30 | Tweco Products | Plasma torch |
US4977305A (en) * | 1989-04-03 | 1990-12-11 | L-Tec Company | System for low voltage plasma arc cutting |
FR2646310A1 (fr) * | 1989-04-24 | 1990-10-26 | Inst Elektroswarki Patona | Perfectionnement a un plasmatron |
FR2646580A1 (fr) * | 1989-04-28 | 1990-11-02 | Inst Elektroswarki Patona | Electrode non fusible pour processus de traitement a l'arc |
US4954683A (en) * | 1989-05-26 | 1990-09-04 | Thermal Dynamics Corporation | Plasma arc gouger |
US4940877A (en) * | 1989-09-15 | 1990-07-10 | Century Mfg. Co. | Parts in place torch structure |
US5012065A (en) * | 1989-11-20 | 1991-04-30 | New Mexico State University Technology Transfer Corporation | Inductively coupled plasma torch with laminar flow cooling |
US5013885A (en) * | 1990-02-28 | 1991-05-07 | Esab Welding Products, Inc. | Plasma arc torch having extended nozzle of substantially hourglass |
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