JPH0539834Y2 - - Google Patents

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JPH0539834Y2
JPH0539834Y2 JP1987107163U JP10716387U JPH0539834Y2 JP H0539834 Y2 JPH0539834 Y2 JP H0539834Y2 JP 1987107163 U JP1987107163 U JP 1987107163U JP 10716387 U JP10716387 U JP 10716387U JP H0539834 Y2 JPH0539834 Y2 JP H0539834Y2
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tip
torch
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Description

【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案は、プラズマアークにより被加工物を加
工するプラズマアークトーチに関する。
<従来の技術> 一般に、プラズマアークトーチにおいては、先
端の軸心部にプラズマ流噴出用の狭搾孔を穿設し
た中空のチツプと、このチツプに覆われる電極と
をトーチの先端部に配設し、電極とチツプまたは
電極と被加工物との間にアークを発生させ、チツ
プの内側に供給した窒素、水素、空気等の適宜の
プラズマ発生用流体により狭搾したプラズマアー
クをチツプのプラズマ流噴出孔から被加工物側に
噴出させている。
従来、この種のトーチは、第3図に示されるご
とくトーチ本体5の相互に電気的に絶縁された第
1および第2の導電部材に加工用の電極11およ
び導電性のチツプ13を螺着すると共に間隙を設
けてチツプ13を覆う電気絶縁性の保護カツプ1
4′を配設して、電極11とチツプ13の間の空
間に作動流体を、またチツプ13と保護カツプ1
4′の間に冷却流体を夫々供給していた。
<本考案が解決しようとする問題点> ところで、上記従来のトーチにおいては、加工
部の観察し得る範囲、即ち可視角度:θ1が極端に
小さかつた。しかもこの可視範囲は被加工物側に
片寄つているため、加工部を確認しつつ作業をす
るものとすれば、極端にしやがみ込んだ姿勢とな
るため、作業者の疲労をまねき、加工作業が非能
率的であつた。
一方、安定な加工結果を得るために、被加工線
に沿つてガイド部材Bを配設し、このガイド部材
Bにトーチ先端部を当接させつつ加工することが
行われている。
この場合、ガイド部材Bとしては、金属材料で
あれば入手および製作が容易のため好都合である
が、導電材よりなるガイド部材Bをチツプ13に
当接させると、ガイド部材Bとチツプ13との間
に、いわゆるダブルアークが発生して、プラズマ
アーク加工に悪影響を及ぼし、良好な加工結果が
得られなくなる。このため、適宜に絶縁材を設け
た導電材よりなるガイド部材を使用しているが、
プラズマアーク加工時に発生するアーク熱により
絶縁材が焼損したり、高温の溶融金属の付着など
により、いわゆる絶縁破壊が序々に進行する。と
ころで、ダブルアークは序々に発生するものでは
なく、絶縁が過度に破壊された後に突然発生する
ものであるから、ガイド部材の絶縁の破壊程度に
伴なうガイド部材の使用可否判定が極めて困難で
あつた。
勿論、頻繁に新規なガイド部材と取替えれば、
絶縁破壊の有無に留意しなくともよいが、当然ラ
ンニングコスト高となるため実用的ではない。
<問題点を解決するための手段> 本考案に係るプラズマアークトーチは、加工用
の電極をトーチ本体の軸芯端部に支持し、有底状
の軸芯部に狭窄孔を有する導電性のチツプで、前
記電極を電気絶縁的かつ同軸的に覆い、前記チツ
プ側のトーチ本体の端部に電気絶縁性の保護カツ
プを支持し、少なくとも前記電極とチツプとの間
に作動ガスを供給するための作動ガス供給手段を
備えたプラズマアークトーチにおいて、前記チツ
プの少なくとも先端部が前記保護カツプよりもト
ーチの自由端側に突出するとともに、前記チツプ
の先端部を除く外部に電気的絶縁部材を配設し
て、トーチ案内用の電気絶縁性の段部を形成した
ことを特徴とする。
<本考案の作用> チツプの少なくとも先端部が前記保護カツプよ
りもトーチの自由端側に突出して、トーチ先端部
が小径化されるため、加工部の可視範囲が拡大さ
れる。さらに、前記チツプの先端部を除く外部に
電気的絶縁部材を配設して、トーチ案内用の電気
絶縁性の段部を形成しているため、トーチを当接
させるためのガイド部材を入手および製作が容易
な金属材料とすることができる。
<実施例> 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明
する。
第1図において、1は導電材料からなる電極支
持部材、2は電極支持部材1の外部に設けられた
電気的な絶縁部材、3は絶縁部材2の外部に設け
られた導電材料からなるチツプ受け部材、4はチ
ツプ受け部材3のX1方向の端部を除いた外部に
設けられた電気的な絶縁外被で、上記1乃至4に
よりトーチ本体5が形成されている。11は、先
端部にハフニウム、ジルコニウムあるいはこれら
の合金よりなる高融点の挿入体12を設けた加工
用の電極で、この電極11は電極支持部材1の軸
芯端部に螺着されている。なお、電極11と電極
支持部材1との各端部は凹凸係合により半径方
向、即ちX1−X2線と直交する方向に対して位置
決めされている。13は、有底状の軸芯部に狭搾
孔131を有する截頭円錐形状をした導電性のチ
ツプで、このチツプ13の外側には円筒状部13
2,133およびフランジ134が形成されてい
る。なお、チツプ13の円筒状部132がチツプ
受け部材3の開口凹部と係合して、トーチ本体5
の半径方向に位置決めされている。14はチツプ
受け部材3に螺着される電気絶縁性の保護カツプ
で、図示の場合、保護カツプ14をチツプ受け部
材3に螺着した場合に、チツプ13のフランジ1
34部に当接するフランジ付きの電気的絶縁部材
16を介して、チツプ13がトーチ本体5に支持
される。なお、17はセラミツクスあるいは耐熱
性の適宜の樹脂などにより形成された電気絶縁性
の筒状体で、この筒状体17はチツプ13の内周
面部により半径方向に略拘束されると共に、チツ
プ13と絶縁部材2とにより軸方向に略拘束され
て、筒状体17の内壁面と電極11の外周面とに
より環状空間63が形成されている。図示しない
作動流体供給手段に連結された流体路61は、流
体路62,63を経てチツプ13の狭搾孔131
に連通されている。また、71は図示しない冷却
流体供給手段に連結された冷却路で、この冷却路
71は、環状の空間72を経た後、保護カツプ1
4の周部に配設された複数個の流体放出路141
を介して外部に連通している。
上記構成において、例えば、電極11と被加工
物15とに電圧を印加させつつプラズマアーク加
工を行う。即ち、例えば、流体路61に適宜選定
した流体を供給しつつ電極11と被加工物15と
の間に電圧を印加すると、電極11と被加工物1
5との間に発生したアークがチツプ13内に供給
された作動流体により狭搾されて、プラズマアー
クの噴流がチツプ13の狭搾孔131から噴出す
る。このプラズマアークの噴流により、切断また
は溶接を行う。
勿論、プラズマアークの発生と相前後した適当
な時機に冷却路71に適宜の流体を供給してトー
チ本体の冷却を行う。
ところで、トーチの先端部には絶縁部材16と
保護カツプ14とにより電気絶縁性の段部Aが形
成されているため、被加工線に沿つて配設したガ
イド部材Bに上記段部Aを当接させつつ加工する
ことができる。勿論電気絶縁性の段部であるた
め、ガイド部材Bを金属材料により形成しても、
従来のごとくのダブルアークが発生するという虞
れがない。さらにチツプ13の截頭円錐形状部分
が保護カツプ14よりもX1方向に突出して、ト
ーチ先端部が小径化されるため、加工部の可視範
囲;θ2が拡大される。したがつて、トーチ先端側
の電気絶縁性の段部Aをガイド部材Bに当接しつ
つ加工する場合、無理な姿勢をとることなく容易
に加工部を確認することができるため、長時間に
亘つて確実な加工作業を行うことができる。
なお、電極11とチツプ13との間にアークを
発生させてプラズマ流としたり、電極11とチツ
プ13との間に、いわゆるパイロツトアークを発
生させ、加工時に電極11と被加工物15との間
に電圧を印加させることができる。第2図は、本
考案の他の実施例を示す図であつて、チツプ13
の筒状部133とフランジ134のX1方向の面
部とに電気的絶縁部材16が、例えばコーテイン
グにより一体的に配設されている。なお、図示の
場合、電極11は電極支持部材1の軸芯端部に螺
着されている。チツプ13のX2方向の端部に螺
設されたネジ135がチツプ受け部材3のネジに
螺合し、フランジ134がチツプ受け部材3の凹
部に係合して、チツプ13が半径方向に位置決め
されている。また、第1図に示されると同様の筒
状体17がチツプ13の内部に配設されている。
なお、図示の場合、トーチ本体5の端部に螺着さ
れる保護カツプ14は筒状に形成されていて、保
護カツプ14は電気絶縁性の段部AよりもX2
向に配置されている。
なお、チツプ13とトーチ本体5の端部とを凹
凸係合させた場合、チツプ13が半径方向に位置
決めされるため、チツプ13はトーチ本体5に対
する所望の位置に支持される。すなわち、チツプ
13の狭搾孔131はトーチ本体5の軸線と合致
するため、所望状態のプラズマアークの噴流が得
られる。従つて、チツプ13の狭搾孔131がト
ーチの軸線とズレることにより、プラズマ噴流が
曲つて電極とチツプとの消耗を早めるという従来
生起していた事態が発生する虞れがない。
さらに、筒状体16を設け場合、使用により電
極11が消耗して、所望量使用したときにアーク
が自動的に消弧するため、トーチ本体側が過熱さ
れて焼損することはない。すなわち、筒状体を設
けずに、電極とチツプとを同芯状に配置した従来
のトーチにおいては、使用により電極が消耗し
て、電極とチツプの端部とでアークが生じたとき
には、トーチ本体側の絶縁部材が焼損するため、
高価なトーチ本体を取替えなければならなかつた
が、上記筒状体を用いることにより所望の交換部
品の補充で済む。
上記のごとく、冷却流体を用いたり、チツプと
トーチ本体の端部とを凹凸係合させたり、あるい
はチツプと電極との間に電気絶縁性の筒状体を設
けたりした方が好ましいが、本考案においてはこ
れらを割愛することができる。
なお、プラズマアークトーチの操作時にトーチ
先端部を被加工物その他の部材に当接させること
が多々あるが、チツプの外部に配設される電気的
絶縁部材は、図示のごとくチツプの先端部には設
けないため、この絶縁部材が破損されることはな
い。勿論、チツプの外部に配設する電気的絶縁部
材を保護カツプと一体的に配設することができ
る。しかし、チツプの取替周期に着目した場合、
チツプの外部に設ける絶縁部材は、第1図に示さ
れるごとく、各部品とは別体に形成した方が好ま
しい。
<考案の効果> 本考案に係るプラズマトーチは、チツプの少な
くとも先端部が保護カツプよりもトーチの自由端
側に突出して、トーチ先端部が小径化されるた
め、加工部の可視範囲が拡大される。しかも、ト
ーチ先端側にトーチ案内用の電気絶縁性の段部が
形成されているため、トーチを当接させるための
ガイド部材を入手および製作が容易な金属材料と
することができる。勿論、トーチ先端側の絶縁性
の段部をガイド部材に当接しつつ加工する場合、
加工部の可視範囲が従来のトーチよりも拡大され
ているため、無理な姿勢をとることなく容易に加
工部を確認することができ、長時間に亘つて確実
な加工作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例を示す縦断面図、第2
図は本考案の他の実施例を示す縦断面図、第3図
は従来例を示す縦断面図である。 5……トーチ本体、11……電極、13……チ
ツプ、14……保護カツプ、16……電気的絶縁
部材、A……電気的絶縁段部。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 加工用の電極をトーチ本体の軸芯端部に支持
    し、有底状の軸芯部に狭搾孔を有する導電性のチ
    ツプで、前記電極を電気絶縁的かつ同軸的に覆
    い、前記チツプ側のトーチ本体の端部に電気絶縁
    性の保護カツプを支持し、少なくとも前記電極と
    チツプとの間に作動ガスを供給するための作動ガ
    ス供給手段を備えたプラズマアークトーチにおい
    て、前記チツプの少なくとも先端部が前記保護カ
    ツプよりもトーチの自由端側に突出するととも
    に、前記チツプの先端部を除く外部に電気的絶縁
    部材を配設して、トーチ案内用の電気絶縁性の段
    部を形成してなるプラズマアークトーチ。
JP1987107163U 1987-07-13 1987-07-13 Expired - Lifetime JPH0539834Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5536133Y2 (ja) * 1977-05-06 1980-08-26
JPS6281274A (ja) * 1985-10-02 1987-04-14 Akira Kanekawa プラズマ・ジエツト・ト−チ

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