JPS6390371A - 補助的な電極冷却装置を有するプラズマアークトーチ - Google Patents
補助的な電極冷却装置を有するプラズマアークトーチInfo
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- JPS6390371A JPS6390371A JP62244422A JP24442287A JPS6390371A JP S6390371 A JPS6390371 A JP S6390371A JP 62244422 A JP62244422 A JP 62244422A JP 24442287 A JP24442287 A JP 24442287A JP S6390371 A JPS6390371 A JP S6390371A
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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
- 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
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- 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
-
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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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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】
(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。
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は商業ベースで
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ッ
ドと、トーチヘッ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ッドに電流を供給す
るために主電源に連結された電流供給手段と、プラズマ
アークトーチによっ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ッドを通
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、前記トーチヘッ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ッド内に
設けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記トーチヘッ
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ッ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。
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ッ
ドと、トーチヘッ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ッドに電流を供給す
るために主電源に連結された電流供給手段と、プラズマ
アークトーチによっ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ッドを通
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、前記トーチヘッ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ッド内に
設けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記トーチヘッ
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ッ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路
を通るアーク及びガスによって放出される。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。
との間に配置されたノズルに形成されたアーク収束通路
を通るアーク及びガスによって放出される。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。
安全制御装置をもっ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。
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
チヘッ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。
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
チヘッ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っ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
ために、電極体を取りはずして逆様に挿入し部分冷却を
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。
、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
ために、電極体を取りはずして逆様に挿入し部分冷却を
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)
したがって、本発明の目的は、上述した問題点を解決し
そ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。
そ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
流を伝えトーチヘッ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
備えることによって達成される。
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
流を伝えトーチヘッ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
備えることによって達成される。
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って電
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ッ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。
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って電
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ッ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。
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、この中空部材は、
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。補助的な電極冷却装置の第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ッド内の前記電極体
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。
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、この中空部材は、
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。補助的な電極冷却装置の第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ッド内の前記電極体
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。
3Q7’/ペアの電流及び約25Qcfh(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。
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。
(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。
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
へラド12と、このヘッド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
ッド12は、トーチハンドル13から同心状に配列する
よう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)。
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
へラド12と、このヘッド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
ッド12は、トーチハンドル13から同心状に配列する
よう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。
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、トーチヘッド12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、トーチへラド12にガスを供給するためにガス供給
R15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からトーチヘッ
ド12へ延在する管状シャンク17を備えてもよく、こ
のシャンク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。前記管状シャンク17は、電流をトーチヘッ
ド12へ導通しかつトーチヘッド12ヘガス流を供給す
るために、中空の鋼管又は他の導電材料で形成されても
よい。
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、トーチへラド12にガスを供給するためにガス供給
R15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からトーチヘッ
ド12へ延在する管状シャンク17を備えてもよく、こ
のシャンク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。前記管状シャンク17は、電流をトーチヘッ
ド12へ導通しかつトーチヘッド12ヘガス流を供給す
るために、中空の鋼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、トーチヘッド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20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は連結できるよう捩切りされた上
側部材及び下側部材を有しく図示せず)、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20は成形
された本体部分21内に収容されている。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ャンクI7
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を通っ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と連通ずる。
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20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は連結できるよう捩切りされた上
側部材及び下側部材を有しく図示せず)、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20は成形
された本体部分21内に収容されている。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ャンクI7
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を通っ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と連通ずる。
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って延在するが、
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。
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って延在するが、
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lOは、更にトーチヘッド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へラド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によっ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によって支持さ
れるセラミック製の巻きリング34を有する。
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へラド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によっ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によって支持さ
れるセラミック製の巻きリング34を有する。
上記配列に関して、キャビティー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35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34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の下側部分の周囲の出口
ポート43から外にガスを流出させるための通路41を
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を通って排出さ
れる。
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35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34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の下側部分の周囲の出口
ポート43から外にガスを流出させるための通路41を
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を通って排出さ
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。
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、トーチヘッド12内
での上方移動に対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、トーチヘッド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ってトーチヘッド12内
で前記電極体22を逆にしたり交換したりできる。
成され、この中間拡径部22aは、トーチヘッド12内
での上方移動に対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、トーチヘッド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ってトーチヘッド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。
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の上側部分の面の長手方向
全範囲の大部分と直接接触して型部伝達アセンブリ20
を通る流動ガスを循環するために、トーチへラド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。
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の上側部分の面の長手方向
全範囲の大部分と直接接触して型部伝達アセンブリ20
を通る流動ガスを循環するために、トーチへラド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50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51とを協働することによって螺合されている
。中空部材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53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
って電極体22の長手方向に延在する。
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50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51とを協働することによって螺合されている
。中空部材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53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
って電極体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及びトーチヘッ
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2
2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。
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2
2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5
0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のトーチへ
ラド12内で起こることによって中空部材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。
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5
0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のトーチへ
ラド12内で起こることによって中空部材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
にふいて、同一の参照番号は第1実施例と同一の構成部
材を示してふり、補助的な冷却装置の一部を構成する空
気流動通路は、電極体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
によっ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。
にふいて、同一の参照番号は第1実施例と同一の構成部
材を示してふり、補助的な冷却装置の一部を構成する空
気流動通路は、電極体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
によっ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53′をなすために、電極体22′の上
側部分の拡径部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′ とトーチヘッド12内での電極体22′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53′間で電極体22′の
方に向かって内方かつ横方向に延在する肩部55′を内
部に画成する。
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53′をなすために、電極体22′の上
側部分の拡径部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′ とトーチヘッド12内での電極体22′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53′間で電極体22′の
方に向かって内方かつ横方向に延在する肩部55′を内
部に画成する。
したがって、本発明は、補助的な電極冷却装置を提供し
、上述され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
ーチのトーチヘッドを挿通するガス流動手段のパーツを
構成する。
、上述され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
ーチのトーチヘッ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。
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・・・トーチへラド 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 23.41,53.53 ’・・・通路 ・2
8・・・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
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・・・トーチへラド 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 23.41,53.53 ’・・・通路 ・2
8・・・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、トーチヘッドと、このトーチヘッド内に着脱自在に
挿入できる概ね細長い中実の電極体と、前記トーチヘッ
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って発生したプラズ
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
トーチヘッ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、前記トーチヘッド内で
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
ッド内に設けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記ト
ーチヘッ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ッドから外方
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
チヘッ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備
え、前記通路は、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に
よって形成され; 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っ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、この部材及び前記トーチヘッド内
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2項記載のプラズマ
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項に
記載のプラズマアークトーチ。 4、トーチヘッドと、このトーチヘッド内に着脱自在に
挿入できる概ね細長い中実の電極体と、前記トーチヘッ
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って発生したプラズ
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
トーチヘッ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、前記トーチヘッド内で
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
ッド内に設けられた電流伝達アセンブリ手段と、前記ト
ーチヘッ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ッドから外方
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
チヘッ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備
え、前記通路は、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に
よって形成され; 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、この部材と前記トーチヘッド内の
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項に記載のプラズ
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 true JPS6390371A (ja) | 1988-04-21 |
JPH038874B2 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 |
FI86038C (fi) * | 1991-02-25 | 1992-07-10 | Rotaweld Oy | Plasmabraennare. |
US5208448A (en) * | 1992-04-03 | 1993-05-04 | Esab Welding Products, Inc. | Plasma torch nozzle with improved cooling gas flow |
US5455401A (en) * | 1994-10-12 | 1995-10-03 | Aerojet General Corporation | Plasma torch electrode |
US6207923B1 (en) | 1998-11-05 | 2001-03-27 | Hypertherm, Inc. | Plasma arc torch tip providing a substantially columnar shield flow |
US6498316B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-12-24 | Thermal Dynamics Corporation | Plasma torch and method for underwater cutting |
US6403915B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-06-11 | Hypertherm, Inc. | Electrode for a plasma arc torch having an enhanced cooling configuration |
US6703581B2 (en) | 2001-02-27 | 2004-03-09 | Thermal Dynamics Corporation | Contact start plasma torch |
KR100658988B1 (ko) * | 2002-04-19 | 2006-12-21 | 더말 다이나믹스 코포레이션 | 플라즈마 아크 발염방사장치, 그 전극 및 플라즈마 아크 발염방사장치의 동작방법 |
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