JPH0523935Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は切断酸素孔の周囲より予熱炎を噴出す
るように構成した、ガス切断機に使用する火口に
係り、特に前記切断酸素孔等の少なくとも一部に
管状体を嵌設したガス切断用火口に関する。

「従来の技術」 従来より切断酸素孔の周囲より予熱炎を噴出す
るように構成した、ガス切断機に使用する火口は
良好な噴出気流を得る為に、特に切断酸素孔の火
口先部側の加工精度を厳しく設定しているが、か
かる火口は一般に銅合金でもつて形成している為
に、短時間の使用で腐食脆化や摩耗、又掃除針に
因る切断酸素孔や予熱用ガス噴出孔の変形等によ
り長期間に亙つて良好な気流や火炎を得るのが困
難である。

さて、近年においてセラミツク材料及びその成
形技術が急速に進歩し、加工精度の高い種々形状
のものが製作可能になり、産業機械の種々の分野
で多数用いられており、而も該セラミツク材料は
ステンレス材より硬度、高温強度、耐食性、耐摩
耗性、耐熱性のいずれの面でも数段良好な為に、
例えば先願に係り、且つ本出願の後に公開され
た、特開昭61−190212号において、第３図に示す
ように酸素アセチレンガスを導入する貫通孔５２
を有する銅合金製のトーチヘツド５１の先端にガ
ス通孔５４を有する管状のセラミツク製火口５３
を螺着したトーチ５０が開示されている。

かかる技術は火口５３自体をセラミツクで製造
した為に、そのガス通孔５４部分の経時変化が全
くなくなり、又掃除針によつても傷が付く事がな
い為に耐久性が大幅に向上する事が理解出来る。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、トーチヘツド５１を形成する銅
合金に比してセラミツク材料の熱膨張率は相当小
さく、而も前記火口５３側のガス通孔５４はトー
チヘツド５１側の貫通孔５２より縮径されている
為に高速で且つ高圧の気流が流れる事となり、こ
の為トーチヘツド５１と火口５３との連結を単に
螺着５５により形成した場合においては、火口５
０先端部の温度が被切断材の燃焼温度を受けて高
温に加熱された場合、前記火口５３とトーチヘツ
ド５１間の螺着５５状態が緩やかになり、この結
果前記切断酸素気流の噴出圧力により、該火口５
３が切断酸素気流と共に吹き矢のように飛出して
しまうという問題が生じる。

従つて溶接用トーチのように、前記ガス通孔５
４よりの噴出気流が特段に高速化されない装置に
おいては前記従来技術は適用可能であるが、前記
ガス通孔５４より高速化した切断酸素を噴出させ
る装置への適用は不可能である。

本考案が解決しようとする技術的課題は、前記
切断酸素孔又は／及び他の気流通過部の一部にセ
ラミツクで形成された管状体を嵌設しつつも、火
口先端部の温度が被切断材の燃焼温度を受けて高
温に加熱された場合においても、前記管状体が切
断酸素気流と共に飛出す恐れのないガス切断用火
口を提供する事にある。

「問題点を解決するための手段」 又本考案はかかる技術的課題をする為に、例え
ば第１Ａ図乃至第２図に示すように、少なくとも
内管２の前記切断酸素孔４の先端部に、孔心を一
致させてセラミツクで形成された管状体１０を嵌
設させた点においては前記従来技術と同様である
が、本考案は特に前記熱伝導性のよい金属材で形
成した内管２内周面側に、セラミツクで形成され
た管状体１０の外周面を逆テーパ状１３又は／及
び外周面１３′に１又は複数のリング溝１４′を形
成したセラミツク製管状体１０′を備えた点を第
１の特徴とし、 第２の特徴とする所は、前記管状体の先端部が
前記内管より突設する事なく挿設した点を第２の
特徴とし、 更に第３の特徴とする所は、前記管状体外周面
と対峙する内管の所定部分を縮径方向に塑成変形
させて、言い換えれば内管先側を前記管状体より
大なる内径をもつて形成した穴部に管状体を挿設
した後、該穴部と対応する内管部分をスエージ加
工等にて縮径方向に塑成変形させて該内管組織を
緻密化した状態で前記管状体の外周面を挟圧保持
せしめた構造とした点を第３の特徴とする。

即ち、本考案は管状体１０の外周面１３，１
３′形状と内管所定部分の縮径方向の塑成変形と
の組合せにおいて、前記管状体１０の内管２より
の脱離を防止するように構成した点を必須構成要
件とするガス切断用火口を提案するものである。

尚、管状体１０の外周面はセラミツクの性質上
逆テーパ状１３に形成した方が成形加工が容易で
ある。

「作用」 かかる技術手段によれば、前記従来技術のよう
に螺着構造ではなく、内管２を単に塑成変形させ
たものではなく、管状体１０の外周面１３，１
３′形状と内管の塑成変形との組合せにおいて、
前記管状体１０の内管２よりの脱離を防止するよ
うに構成し両者を強力に嵌着させる事が出来、こ
れにより前記管状体１０の内管２よりの脱離を完
全に防止する事が出来る。

即ち前記従来技術においては、ネジ込み加工に
て内管内周面を前もつて切削加工した後、該切削
加工したネジ穴に前記管状体を螺入する構成を取
るために、該内管と環状体間にはネジ込み可能な
螺合公差を設けねばならず、言い換えればクリア
ランスが必ず存在するために、熱膨張や切断酸素
流の噴出流により管状体の飛出しが生じるのを避
けられない。

而も前記管状体は内管先端よりネジ込み加工を
行うものであるために、該管状体を逆テーパ状に
したり、又リング円状の溝形成が全く不可能であ
り、この面からも飛出し防止を防ぐ事は困難であ
る。

一方本発明においては、内管所定部分を縮径方
向に塑成変形させて前記管状体の外周面を挟圧保
持しているために、より具体的には内管先側を前
記管状体より大なる内径をもつて形成した穴部に
管状体を挿設した後、該穴部と対応する内管部分
をスエージ加工等にて縮径方向に塑成変形させて
前記管状体の外周面を挟圧保持せしめる為に、セ
ラミツク管状体１０の外周面の形状には限定され
ず、例えば管状体の飛出しを阻止するために、該
管状体の外周を逆テーパ状に形成する事も又外周
面にリング溝１４を形成し且つ該リング溝の溝深
さを熱膨張に耐え得るだけの大に設定する事も容
易である。

又内管部分を縮径方向に塑成変形させる事は結
果として内管組織が緻密化し、その分、管状体の
保持力が強化されるという効果も併せ有す。

即ち本考案は管状体の外径形状のみ保持するの
でもなく又前記内管２と管状体１０とを塑成変形
のみで挟圧保持するのではなく、管状体１０の外
周面１３，１３′形状と内管の縮径方向の塑成変
形との組合せにおいてより一体的に形成し、これ
により前記内管２と管状体１０を強固に保持する
事が出来、例え前記熱膨張により、管状体１０と
内管２間の嵌着状態が緩やかになつた場合におい
ても管状体１０が切断酸素気流と共に飛出してし
まうという問題は全く生じない。

尚前記管状体を金属で形成する場合において
は、スエージ加工時に管状体も塑成変形してしま
う為に、前記管状体の内径側に芯金を挿入した状
態でスエージ加工を行い、火口とともに管状体を
も塑成変形させて一体化させる加工方法を取らざ
るを得ないが、このような加工方法では加工精度
の厳しいガス切断用火口先端側の切断酸素孔形状
が前記のように芯金形状によつて決定される事と
なり、この結果芯金の異物付着又は変形等があつ
た場合、即ガス切断用火口の製造不良となつて現
れるという問題も派生する。

しかしながら本考案においては、前記管状体
は、スエージ加工やカシメ加工によつても変形す
る事のないセラミツクで形成されている為に、該
管状体自体を芯金の一部として兼用する事が出来
る為に、前記従来技術のように芯金の僅かな変形
や微細な異物付着等によつて製造不良となる恐れ
を全く解消出来る。

而も切断酸素孔４となるべき部分はスエージ加
工時に形成されるのではなく、前もつて管状体１
０成形時に形成されている為に、言い換えれば加
工精度の最も厳しい部分はスエージ加工にて形成
しない為に、スエージ加工やカシメ加工を行つて
も精度上全く問題が生じない。

尚、セラミツクで形成された管状体１０は熱伝
導性が悪く、この為、該管状体が高熱雰囲気下に
晒されると例えセラミツクでも溶損してしまう場
合がある。特に火口で形成される酸素−プロパン
炎の火炎温度は約2850℃に達し容易にセラミツク
が溶損してしまう。

そこで本考案は前記管状体１０を前記内管２先
端部より突設させずに、言い換えれば前記火炎流
に直接晒す事なく、管状体１０先端部が前記内管
２先端部より突設させずに、内管２内周内に嵌入
収納し、該内管内を流れる切断酸素流にて直接冷
却させるとともに、その周囲を囲繞する熱伝導性
のよい金属材で形成した内管２よりの放熱を図
り、これにより前記管状体１０の溶損を防止せん
とするものである。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、
この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第１Ａ図は切断酸素孔４に管状体１０を嵌設し
た本考案の実施例に係るガス切断用火口の一部断
面図、又第１Ｂ図はそのガス切断用火口に用いる
管状体１０の一部断面図を示す。

１は内管２と外管３よりなるガス切断用火口本
体で、公知の如く内管２の中心軸線上に切断酸素
孔４が、又内管２と外管３間には、前記切断酸素
孔４と同心状にリング状空〓部５が形成され、予
熱用混合ガス通路部となす。

又前記切断酸素孔４の火口先側にはアルミナ、
窒化珪素、チタニアその他のフアインセラミツク
材で形成された管状体１０が嵌設されている。

管状体１０は、前もつて第１Ｂ図に示す形状に
成形された状態で、第４図に示す如く、内管２と
なるべき部材２０の先端部分を前記管状体１０と
ほぼ同長にて且つ該管状体１０の最大外径より僅
かに大に加工した穴２１内に挿入した後、（Ａ参
照）、該管状体１０が挿入された穴２１と対応す
る部位を内管外周側よりダイス２２等を利用して
スエージ加工を行い（Ｂ参照）、内管２となるべ
き部材２０のみをダイス２２の形状に対応させて
縮径方向に塑成変形させる事により管状体１０の
周壁１１部分が内管２の内周面に埋設される。
（Ｃ参照） そしてこの状態では前記スエージ加工した部分
２０ａはＣに示すように表面及び先端部分の寸法
精度が低下しているために、後工程で切削加工を
行なう。（Ｄ参照） この結果管状体１０の中心孔１２と内管２の切
断酸素孔４が一致した第１Ａ図に示す形状の内管
２が形成されるものである。（Ｄ参照） 次に管状体１０の形状を第１Ｂ図に基づいて説
明するに、管状体１０はその中心孔１２を切断酸
素孔４と対応させて、その先端部を先広がり状に
精度よく形成すると共に、外周面１３をガス切断
用火口先部Ａより末広がり状に、僅かに逆テーパ
状に形成する。

この結果銅合金で形成した内管２とセラミツク
で形成した管状体１０が、被切断材の燃焼温度を
受けて高温に加熱され、前記内管２が熱膨張した
場合においても前記内管２とガス切断用火口５３
とは塑成変形により一体的に形成されている為
に、前記内管２の弾性変形により尚管状体１０を
強固に保持する事が出来、而も例え内管２間の嵌
着状態が緩やかになつた場合においても前記管状
体の外周面１３をガス切断用火口先部Ａより末広
がり状に、僅かに逆テーパ状に形成している為
に、該管状体１０が切断酸素気流と共に飛出すの
を完全に防止出来る。

尚前記テーパ角度は管状体１０が切断酸素気流
と共に飛出すのを完全に防止出来る程度の角度、
具体的には、例えば本実施例の場合、管状体１０
長さが15mm、先側外径を2.2φ、末側外径2.5φ程度
に設定している。

第２図は前記管状体１０の変形例を示す一部断
面図で、外径２，2φ程度の平行円筒状の管状体
１０′の外周面１３′に、軸線と直交する方向に沿
つて深さ0.1mm程度のリング溝１４′を二本形成し
ている。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、前記切断酸
素孔又は／及び他の気流通過部の一部にセラミツ
クで形成された管状体を嵌設しつつも、火口先端
部の温度が被切断材の燃焼温度を受けて高温に加
熱された場合においても、前記管状体が切断酸素
気流と共に飛出す恐れのないガス切断用火口を提
供する事が可能となる。

尚セラミツクで形成された管状体は熱伝導性が
悪く、この為、該管状体が火口先端の高熱雰囲気
下に直接晒されると例えセラミツクでも溶損して
しまう場合があるが、本考案のように前記火炎流
に直接晒す事なく内管２内周内に嵌入収納する事
により、該内管内を流れる切断酸素流にて直接冷
却させるとともに、その周囲を囲繞する熱伝導性
のよい金属材で形成した内管２よりの放熱を図
り、これにより前記管状体１０の溶損を防止する
事が出来るという極めて実用性の高い効果を有
す。

従つて、本考案によつて始めて高寿命のガス切
断用火口の提供が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は切断酸素孔に管状体を嵌設した本考
案の実施例に係るガス切断用火口の一部断面図、
又第１Ｂ図はそのガス切断用火口に用いる管状体
の一部断面図を、第２図は前記管状体の変形例を
示す断面図である。第３図は従来技術に係るガス
切断火口の断面図を示す。第４図は本考案の実施
例に係る切断火口の製造工程を示す。 １……火口本体、４……切断酸素孔、１０……
管状体、１３……管状体の逆テーパ面、１４′…
…リング溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 切断酸素を噴出する内管と、該内管外周囲を囲
   繞し内管との間で形成されるリング空〓より予熱
   炎を噴出するように構成した外管との組合せから
   なるガス切断用火口において、熱伝導性のよい金
   属材で形成した内管内周面側に、外周面を逆テー
   パ状又は／及び外周面に１又は複数のリング溝を
   形成したセラミツク製管状体とからなり、その先
   端部が前記内管より突設する事なく挿設されてい
   ると共に、前記管状体外周面と対峙する内管の所
   定部分を縮径方向に塑成変形させて前記管状体の
   外周面を挟圧保持した構造とし、これにより前記
   管状体の内管からの脱離を防止可能に構成した事
   を特徴とするガス切断用火口。