JPH08294779A - Plasma torch nozzle - Google Patents

Plasma torch nozzle

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JPH08294779A
JPH08294779A JP7130964A JP13096495A JPH08294779A JP H08294779 A JPH08294779 A JP H08294779A JP 7130964 A JP7130964 A JP 7130964A JP 13096495 A JP13096495 A JP 13096495A JP H08294779 A JPH08294779 A JP H08294779A
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JP
Japan
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nozzle
cover member
plasma torch
cap
orifice
Prior art date
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Pending
Application number
JP7130964A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Nakano
悦男 中野
Akira Kojo
昭 古城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koike Sanso Kogyo Co Ltd filed Critical Koike Sanso Kogyo Co Ltd
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Publication of JPH08294779A publication Critical patent/JPH08294779A/en
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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
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3457—Nozzle protection devices
    • 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
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ノズルをキャップによって覆うことで加工に伴
って発生するスパッタがノズルに溶着することを防止す
る。スパッタがキャップに損傷を与えたとき最小単位の
部品を交換することでコストを低減させる。 【構成】電極3と被加工材の間で放電して形成したプラ
ズマアークをノズル7に形成したオリフィス7aから噴
射して加工する際に、ノズル7に形成されたオリフィス
7aと対向して該オリフィス7aよりも僅かに大きい穴
8aが形成され且つノズル7の先端筒上部7b及びテー
パー部7eに密着して配置されるカバー部材8をキャッ
プ体12により着脱自在にカセットAに固着する。カバ
ー部材8の少なくともノズルとの接触面又はノズル7の
カバー部材8との接触面にセラミックと4フッ化エチレ
ン樹脂を重ねてコーティングした絶縁処理を施す。
(57) [Abstract] [Purpose] By covering the nozzle with a cap, spatter generated during processing is prevented from welding to the nozzle. Costs are reduced by replacing the smallest unit parts when spatter damages the cap. When a plasma arc formed by electrical discharge between an electrode 3 and a work material is jetted from an orifice 7a formed in a nozzle 7 for processing, the orifice is opposed to the orifice 7a formed in the nozzle 7 A cover member 8 which is formed with a hole 8a slightly larger than 7a and which is disposed in close contact with the tip cylinder upper portion 7b of the nozzle 7 and the tapered portion 7e is detachably fixed to the cassette A by a cap body 12. At least the contact surface of the cover member 8 with the nozzle or the contact surface of the nozzle 7 with the cover member 8 is subjected to an insulation treatment in which ceramic and tetrafluoroethylene resin are overlaid and coated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、キャップによってノズ
ルを覆うことで該ノズルにスパッタが付着することを防
止し、且つキャップにスパッタが付着したとき最少単位
の部品、カバー部材を交換し得るように構成したプラズ
マトーチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents a spatter from adhering to a nozzle by covering a nozzle with a cap, and when spatter adheres to a cap, a minimum unit or cover member can be replaced. The present invention relates to a plasma torch configured as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】被加工材を切断或いは溶接するプラズマ
トーチでは、電極にマイナス電位を付与すると共にノズ
ルにプラス電位を付与して両者の間で放電させることで
パイロットアークを形成してノズルのオリフィスから外
部に噴射し、その後、被加工材にプラス電位を付与して
電極との間で放電させることで加工に寄与するプラズマ
アークを形成している。
2. Description of the Related Art In a plasma torch for cutting or welding a material to be processed, a negative potential is applied to an electrode and a positive potential is applied to a nozzle to cause a discharge between the two, thereby forming a pilot arc to form a nozzle orifice. To the outside, and then a positive potential is applied to the material to be processed to cause a discharge between the material and the electrode to form a plasma arc that contributes to the processing.

【0003】一般的なプラズマトーチ、例えば図3のプ
ラズマトーチ先端部分に示した如く、電極に対向してプ
ラズマアークを通過させるオリフィスを形成したノズル
が配置されており、該ノズルをキャップによってトーチ
本体に取り付けると共にトーチ本体とキャップとで構成
される空間に冷却水を流通させるように構成されてい
る。このようなプラズマトーチでは、ノズルの先端は被
加工材に対向して配置され且つ外部に露出している。
A general plasma torch, for example, as shown in the tip portion of the plasma torch in FIG. 3, is provided with a nozzle having an orifice formed opposite to an electrode for passing a plasma arc, and the torch body is covered with a cap. The cooling water is circulated in a space defined by the torch body and the cap. In such a plasma torch, the tip of the nozzle is arranged so as to face the workpiece and is exposed to the outside.

【0004】最近のプラズマトーチ、特に被加工材を切
断するためのプラズマトーチにあっては、プラズマアー
クの周囲に二次ガス流を形成し得るように構成したもの
が主流である。このプラズマトーチは、電極に対向して
プラズマアークを通過させる第1のオリフィスを形成し
た第1のノズルと、該第1のノズルの外側にプラズマア
ークと二次ガスを通過させる第2のオリフィスを形成し
た第2のノズルを備えて構成されている。
Most recent plasma torches, especially plasma torches for cutting a workpiece, are mainly configured to form a secondary gas flow around the plasma arc. This plasma torch has a first nozzle facing the electrode and having a first orifice for passing a plasma arc, and a second orifice for passing the plasma arc and a secondary gas outside the first nozzle. It is configured to include the formed second nozzle.

【0005】上記の如きプラズマトーチ、例えば、特注
平2−504603号公報に開示された技術では、ノズ
ルオリフィスを有するノズルと出口オリフィスを有する
シールドを備え、前記シールドは被加工材に対向して露
出した状態で配置されている。
In the plasma torch as described above, for example, in the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-504603, a nozzle having a nozzle orifice and a shield having an outlet orifice are provided, and the shield is exposed facing a workpiece. It is arranged in a closed state.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマトーチ
を用いて被加工材に対し溶接或いは切断等の加工を実施
した場合、加工に伴って溶融した金属や酸化生成物から
なるスパッタが発生して飛散する。ノズルは導電性を有
する金属によって形成されるため、飛散したスパッタの
一部がノズルの露出部分に溶着して損傷を与える。また
加工時間の増加に伴ってノズルに溶着するスパッタが増
加した場合、溶着したスパッタが被加工材と接触してノ
ズルが被加工材と同電位となってダブルアークが発生
し、ノズルが急激に溶損して加工が中断することがあ
る。このため、ノズルの露出部分を清掃したり或いはノ
ズルを定期的に交換しなければならないという問題があ
る。
When a conventional plasma torch is used to perform processing such as welding or cutting on a material to be processed, spatter of molten metal or oxidation product is generated along with the processing. Scatter. Since the nozzle is formed of a metal having conductivity, a part of the scattered spatter is welded to the exposed portion of the nozzle to damage it. In addition, if the spatter deposited on the nozzle increases as the processing time increases, the deposited spatter comes into contact with the work material, the nozzle becomes the same potential as the work material, and a double arc occurs, causing the nozzle to sharply increase. Processing may be interrupted due to melting. Therefore, there is a problem that the exposed portion of the nozzle must be cleaned or the nozzle must be replaced regularly.

【0007】上記特表平2−504603号公報に開示
された技術では、ノズルとシールドを電気的に絶縁する
ことによってダブルアークを防止し得るように構成して
いるが、この技術であってもシールドに対するスパッタ
の溶着或いは付着を防止することは出来ず、加工時間の
増加に伴ってシールドを交換することが必要となる。
According to the technique disclosed in the above Japanese Patent Publication No. 2-504603, the double arc can be prevented by electrically insulating the nozzle and the shield. However, even with this technique It is not possible to prevent welding or adhesion of spatter to the shield, and it becomes necessary to replace the shield as the processing time increases.

【0008】ノズルは、オリフィスの寸法や形成位置及
び外径寸法等が高い精度を持って加工されることが要求
される。このため、必然的に高価になり、交換頻度が多
いと加工コストが上昇するという問題が生じる。
The nozzle is required to be processed with high accuracy in terms of the size of the orifice, the forming position, the outer diameter, and the like. For this reason, it becomes inevitably expensive, and if the replacement frequency is high, the processing cost increases.

【0009】本発明の目的は、ノズルをキャップによっ
て覆うことで加工に伴って発生するスパッタがノズルに
溶着することを防止すると共に、スパッタがキャップに
損傷を与えたとき最少単位の部品カバー部材を交換する
ことでコストを低減させることが出来るプラズマトーチ
を提供することにある。
An object of the present invention is to prevent the spatter generated by processing by welding the nozzle by covering the nozzle with a cap, and to prevent the spatter from damaging the cap, and to provide a minimum unit cover member when the spatter damages the cap. It is to provide a plasma torch that can be reduced in cost by replacing it.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るプラズマトーチは、電極と被加工材の間
で放電して形成したプラズマアークをノズルに形成した
オリフィスから被加工材に向けて噴射して加工するプラ
ズマトーチに於いて、ノズルに形成されたオリフィスと
対向して該オリフィスよりも僅かに大きい穴が形成され
且つノズルの先端部にカバー部材を設定してトーチ本体
に固着されるキャップを設けたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a plasma torch according to the present invention uses a plasma arc formed by an electric discharge between an electrode and a workpiece to form a workpiece from an orifice formed in a nozzle. In a plasma torch that is jetted toward and processed, a hole that is slightly larger than the orifice that is formed facing the orifice formed in the nozzle is formed, and a cover member is set at the tip of the nozzle and fixed to the torch body. The cap is provided.

【0011】上記プラズマトーチに於いて、キャップが
金属材料を用いて形成され前記ノズルに対応して設定さ
れるカバー部材と、前記カバー部材を着脱可能に取り付
けるキャップ本体とによって構成することが好ましい。
In the above plasma torch, it is preferable that the cap is composed of a cover member formed of a metal material and set corresponding to the nozzle, and a cap body to which the cover member is detachably attached.

【0012】カバー部材をノズルの電位から絶線するこ
とが好ましく、この為カバー部材自体をセラミック材で
形成するか、又は金属材料で形成されたカバー部材は少
なくともノズルとの接触面又はノズルのカバー部村との
接触面に絶縁処理を施す。前記絶縁処理はセラミックと
4フッ化エチレン樹脂を重ねてコーティングしたもので
あることが望ましい。
It is preferable to disconnect the cover member from the electric potential of the nozzle. Therefore, the cover member itself is made of a ceramic material, or a cover member made of a metal material is at least the contact surface with the nozzle or the nozzle cover. Insulation is applied to the contact surface with the village. It is desirable that the insulating treatment be performed by coating ceramic and tetrafluoroethylene resin in layers.

【0013】[0013]

【作用】上記プラズマトーチでは、ノズルに形成された
オリフィスに対向して設定した該オリフィスよりも僅か
に大きい穴を形成したカバー部材を用い、該カバー部材
をノズルの先端部に密着させ、該密着せしめたカバー部
材をキャップ体によりトーチ本体に固着したので、キャ
ップによってノズルの略全体を覆うことが出来る。この
ため、加工に伴って発生したスパッタがノズルに溶着す
る虞がなく、ノズルに損傷を与えることがない。
In the above plasma torch, a cover member having a hole slightly larger than the orifice set facing the orifice formed in the nozzle is used, and the cover member is brought into close contact with the tip portion of the nozzle, and the close contact is made. Since the cover member, which has been swaged, is fixed to the torch body by the cap body, the cap can cover substantially the entire nozzle. For this reason, there is no possibility that spatter generated by processing will be welded to the nozzle, and the nozzle will not be damaged.

【0014】また加工部位から飛散したスパッタは大気
によって急速に冷却されるため、遠距離に飛散したスパ
ッタが比較的溶融温度の低い金属に付着しても、該金属
を溶解させることなく、単に付着するのに止まる。この
ようなスパッタは清掃することによって容易に付着部分
から剥離し、付着した金属部分を損傷することがない。
Further, since the spatter scattered from the processed portion is rapidly cooled by the atmosphere, even if the spatter scattered over a long distance adheres to a metal having a relatively low melting temperature, it does not dissolve the metal but simply adheres to it. Stop to do it. Such spatter is easily peeled off from the adhered portion by cleaning, and the adhered metal portion is not damaged.

【0015】従って、金属材料を用いて形成され前記ノ
ズルに対応して設定されるカバー部材と、該カバー部材
を着脱可能に取り付けるキャップ体とによってキャップ
を構成することで、スパッタによる被損傷部位をカバー
部材に止めることが可能である。そしてカバー部材の損
傷が成長したとき、該カバー部材のみを交換すること
で、損傷に伴う交換部品を最少単位とすることが出来
る。このため、交換部品のコストを含む加工に要するコ
ストを可及的に低減することが出来る。
Therefore, by forming a cap with a cover member which is made of a metal material and is set corresponding to the nozzle, and a cap body to which the cover member is detachably attached, a damaged portion due to spatter is prevented. It is possible to stop on the cover member. Then, when the damage of the cover member grows, only the cover member is replaced, so that the replacement parts associated with the damage can be minimized. Therefore, it is possible to reduce the cost required for processing including the cost of the replacement part as much as possible.

【0016】またカバー部材をセラミック形成するか又
はノズルとの接触面又は全面に絶縁処理を施すと共に、
例えばキャップ本体とトーチ本体との間に絶縁スリーブ
を介在させることで、或いはキャップ体のカバー部材と
の接触面にも絶縁処理を施すことでカバー部材とノズル
を電気的に絶縁することが出来る。このため、カバー部
材が直接或いは間接的に被加工材と接触しても、ノズル
が被加工材と同電位になることがなく、ダブルアークの
発生を防止することが出来る。
The cover member is formed of ceramic, or the contact surface with the nozzle or the entire surface is subjected to insulation treatment,
For example, the cover member and the nozzle can be electrically insulated by interposing an insulating sleeve between the cap body and the torch body or by subjecting the contact surface of the cap body with the cover member to an insulating treatment. Therefore, even if the cover member directly or indirectly comes into contact with the workpiece, the nozzle does not have the same potential as the workpiece, and the occurrence of double arc can be prevented.

【0017】また上記絶縁処理をセラミックと4フッ化
エチレン樹脂とを重ねた複合コーティングとすることに
よって、コーティング層の表面を平滑にすることが出
来、カバー部材とノズルを良好な状態で密着させること
が出来る。また絶縁処理面にスパッタが付着した場合で
あっても、スパッタによる熱衝撃を緩和してセラミック
層が剥離することがない。
Further, by applying a composite coating in which ceramic and tetrafluoroethylene resin are laminated, the surface of the coating layer can be smoothed and the cover member and the nozzle can be adhered in good condition. Can be done. Further, even if spatter adheres to the insulation-treated surface, the thermal shock due to spatter is relaxed and the ceramic layer does not peel off.

【0018】以下、上記プラズマトーチの実施例につい
て図により説明する。図1は本発明のプラズマトーチの
先端部分の構成を説明する図である。図2はノズルとカ
バー部材の構成を説明する断面図である。図3一般的な
プラズマトーチの先端部分の構成を説明する図である。
An embodiment of the plasma torch will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the tip portion of the plasma torch of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configurations of the nozzle and the cover member. 3 is a diagram illustrating the configuration of the tip portion of a general plasma torch.

【0019】本発明に係るプラズマトーチは、ノズルを
キャップによって覆うことでノズルに対するスパッタの
密着を防止すると共に、スパッタによる被損傷部位を限
定して最小単位の部品を交換し得るように構成すること
で加工コストを可及的に低減させるように構成したもの
である。
The plasma torch according to the present invention is constructed so that the nozzle is covered with a cap to prevent the spatter from adhering to the nozzle, and to limit the damaged portion due to the spatter so that the smallest unit can be replaced. The processing cost is reduced as much as possible.

【0020】プラズマトーチの先端部の具体的な構成に
ついて説明する。図1に於いて、取付パイプ1は図示し
ない電極台、分配部材を経て電源の陰極と接続されて
る。
A specific configuration of the tip portion of the plasma torch will be described. In FIG. 1, the mounting pipe 1 is connected to the cathode of the power source through an electrode base and a distribution member (not shown).

【0021】導電性を有する取付パイプ1の内部に配置
された冷却パイプ2が固着されてる。そして取付パイプ
1の先端に電極3を取り付けたとき、該パイプ1の内部
に冷却水の通路4が形成される。
A cooling pipe 2 arranged inside a mounting pipe 1 having conductivity is fixed. When the electrode 3 is attached to the tip of the attachment pipe 1, a cooling water passage 4 is formed inside the pipe 1.

【0022】取付パイプ1の外周と所定距離離隔して絶
縁性を有する絶縁パイプ5が配置されている。この絶縁
パイプ5は一端が図示されてない電極台と水路部材とに
よって構成されたリング状の溝に嵌合し、他端が器頭6
の内周に形成された段部6aと係合することでカセット
Aに一体的に取り付けられている。また絶縁パイプ5と
取付パイプ1との間に形成された空間はプラズマガス通
路13としての機能を有する。
An insulating pipe 5 having an insulating property is arranged at a predetermined distance from the outer periphery of the mounting pipe 1. One end of this insulating pipe 5 is fitted into a ring-shaped groove formed by an electrode base and a water channel member (not shown), and the other end is a device head 6
It is integrally attached to the cassette A by engaging with the step portion 6a formed on the inner periphery of the. The space formed between the insulating pipe 5 and the mounting pipe 1 has a function as a plasma gas passage 13.

【0023】器頭6は、ノズル7及びキャップBを取り
付けると共にこれ等の部材をトーチ本体に取り付ける機
能を有するものである。
The device head 6 has a function of attaching the nozzle 7 and the cap B and attaching these members to the torch body.

【0024】カセットAを構成する取付パイプ1の先端
にはネジ1aが形成されている。ネジ1aには中心に電
極3aを埋設した電極3が着脱可能に装着されている。
A screw 1a is formed at the tip of the mounting pipe 1 constituting the cassette A. An electrode 3 having an electrode 3a embedded in the center thereof is detachably attached to the screw 1a.

【0025】ノズル7の内側は全体がロート状に形成さ
れており、プラズマアーク及びプラズマガス気流を通過
させるオリフィス7aを形成し、外周面には胴部7b、
シール部7c、筒状部7d、テーパ部7eが形成されて
いる。シール部7cにはOリング溝9が形成されてお
り、また筒状部7dの基部にノズル段部10が形成され
ている。胴部7bは器頭6に形成された嵌合孔6bに嵌
合される。この為、胴部7bと嵌合部6bは所定の嵌め
合い公差を持って形成されている。
The inside of the nozzle 7 is formed in a funnel shape as a whole, and forms an orifice 7a for passing a plasma arc and a plasma gas stream, and a body portion 7b on the outer peripheral surface.
A seal portion 7c, a tubular portion 7d, and a taper portion 7e are formed. An O-ring groove 9 is formed in the seal portion 7c, and a nozzle step portion 10 is formed in the base portion of the tubular portion 7d. The body portion 7b is fitted in a fitting hole 6b formed in the device head 6. Therefore, the body portion 7b and the fitting portion 6b are formed with a predetermined fitting tolerance.

【0026】またノズル7の筒状部7dにはノズルオリ
フィス7aよりもわずか大きい開口8aを持ち、かつノ
ズル7の電位から絶縁されたカバー部材8がノズル7の
筒状部7dに嵌合される。
The tubular portion 7d of the nozzle 7 has an opening 8a slightly larger than the nozzle orifice 7a, and a cover member 8 insulated from the potential of the nozzle 7 is fitted into the tubular portion 7d of the nozzle 7. .

【0027】図2の(a)はノズル7の先端筒状部7d
にOリング溝をかいしてノズル7の電位から絶縁された
カバー部材8が嵌合されたものである。
FIG. 2 (a) shows the tip cylindrical portion 7d of the nozzle 7.
The cover member 8 insulated from the potential of the nozzle 7 is fitted through the O-ring groove.

【0028】図2の(b)はノズル7の先端筒状部7d
に螺子を切り、ノズル電位から絶縁されたカバー部材8
が螺子により螺合密着したものである。
FIG. 2B shows the tip cylindrical portion 7d of the nozzle 7.
A cover member 8 that is threaded into a shell and insulated from the nozzle potential
Are those which are screwed and closely attached by screws.

【0029】図2の(c)はノズル7の筒状部7d、テ
ーパ部7eがノズル電位から絶縁されたカバー部材8の
内径及びテーパー部の嵌め合い公差により嵌合密着した
ものである。
FIG. 2 (c) shows that the cylindrical portion 7d and the tapered portion 7e of the nozzle 7 are fitted and closely contacted with each other due to the fitting tolerance of the inner diameter of the cover member 8 insulated from the nozzle potential and the tapered portion.

【0030】図2の(d)はノズル7の先端筒状部7
d、及びノズル段部10に於いて、ノズル電位から絶縁
されたカバー部材8の内部加工が接着公差内で加工接着
したものである。
FIG. 2D shows the tip cylindrical portion 7 of the nozzle 7.
In d and the nozzle step portion 10, the inner processing of the cover member 8 insulated from the nozzle potential is work-bonded within the bonding tolerance.

【0031】上記の如く構成されたノズル7は、図1に
於いて、取付パイプ1に取り付けた電極3に絶縁性を有
するセンタリングストーン11を配置し、該センタリン
グストーン11をノズル7の内部に挿通した状態でカバ
ー部材8及びキャップ体12によってカセットAに装着
される。
In the nozzle 7 constructed as described above, in FIG. 1, a centering stone 11 having an insulating property is arranged on the electrode 3 attached to the attachment pipe 1, and the centering stone 11 is inserted into the inside of the nozzle 7. In this state, the cassette A is attached by the cover member 8 and the cap body 12.

【0032】センタリングストーン11は、電極3とノ
ズル7の間に介在して両者を電気的に絶縁すると共に、
プラズマガス通路13を流通したプラズマガスを旋回さ
せて電極3の周囲に供給する機能を有する。
The centering stone 11 is interposed between the electrode 3 and the nozzle 7 to electrically insulate the both, and
It has a function of swirling the plasma gas flowing through the plasma gas passage 13 and supplying it to the periphery of the electrode 3.

【0033】キャップ体12は導電性を有する必要はな
い。然し、キャップ体12には、プラズマ加工に伴う輻
射熱が作用して温度が上昇し、且つ内周面であってカセ
ットA側の端部には器頭6に形成されたネジ6cと螺合
するネジ12aを形成するため、金属材を用いて形成さ
れている。
The cap body 12 does not have to be electrically conductive. However, the radiant heat accompanying the plasma processing acts on the cap body 12 to raise its temperature, and the cap body 12 is screwed into the screw 6c formed on the device head 6 at the end portion on the inner peripheral surface and on the side of the cassette A. The screw 12a is formed by using a metal material.

【0034】キャップ体12は全体がロート状に形成さ
れており、先端側にはカバー部材8を嵌合する孔12b
が形成され、且つ該孔12bの周囲にフランジ状の係止
部12cが形成されている。
The entire cap body 12 is formed in a funnel shape, and a hole 12b into which the cover member 8 is fitted is formed at the tip end side.
And a flange-shaped locking portion 12c is formed around the hole 12b.

【0035】カバー部材8は全体がテーパを持って形成
され、外周面にはキャップ体12の孔12bと嵌合する
胴部8b,胴部8bから先端側に連続したテーパ部8
c,胴部8bのテーパ部8cの反対側に形成されたフラ
ンジ部8dが形成されている。またテーパ部8cの先端
面には、ノズル7のオリフィス7aよりも僅かに大きい
寸法を持った穴8aが形成されている。更に、胴部8b
にはOリング溝8eが形成されている。
The entire cover member 8 is formed to have a taper, and the outer peripheral surface thereof has a body portion 8b fitted into the hole 12b of the cap body 12, and a taper portion 8 continuous from the body portion 8b to the tip side.
c, a flange portion 8d formed on the opposite side of the tapered portion 8c of the body portion 8b is formed. Further, a hole 8a having a size slightly larger than the orifice 7a of the nozzle 7 is formed on the tip surface of the taper portion 8c. Further, the body portion 8b
An O-ring groove 8e is formed in the.

【0036】上記胴部8bの外径はキャップ体12の該
孔12bよりわずか小さい寸法を有している。またフラ
ンジ部8dは胴部8b側の端面がキャップ体12に形成
された係止部12cと係合し、キャップ体12はねじ1
2aにより器頭6のネジ部6cと螺合する。
The outer diameter of the body portion 8b is slightly smaller than the hole 12b of the cap body 12. Further, the flange portion 8d engages with the locking portion 12c formed on the cap body 12 at the end face on the body portion 8b side, and the cap body 12 is screwed by the screw 1
It is screwed with the screw portion 6c of the device head 6 by 2a.

【0037】上記キャップ体12にて、カバー部材8を
カセットAに螺合したとき、ノズル7と密着しているカ
バー部材8によりノズル7に押圧力を作用させる機能を
有する。
When the cover member 8 is screwed into the cassette A in the cap body 12, the cover member 8 in close contact with the nozzle 7 has a function of exerting a pressing force on the nozzle 7.

【0038】カバー部材8をキャップ体12の孔12b
に嵌合すると係止部12cがカバー部材8のフランジ部
8dと係合する。またキャップ体12にカバー部材8を
嵌合したキャップBにノズル7を嵌合すると、カバー部
材8のフランジ部8dが外側ノズル筒状部7d及びテー
パー部7eと当接する。従って、キャップBをカセット
Aに螺合することによって、ノズル7をカセットAに装
着すると共に該ノズル7の略全面を覆うことが可能であ
る。
The cover member 8 is attached to the hole 12b of the cap body 12.
When fitted to, the locking portion 12c engages with the flange portion 8d of the cover member 8. When the nozzle 7 is fitted into the cap B in which the cover member 8 is fitted into the cap body 12, the flange portion 8d of the cover member 8 comes into contact with the outer nozzle tubular portion 7d and the taper portion 7e. Therefore, by screwing the cap B onto the cassette A, it is possible to mount the nozzle 7 on the cassette A and cover substantially the entire surface of the nozzle 7.

【0039】上記の如く構成されたプラズマトーチで
は、カセットAを構成する取付パイプ1に電極3を固着
し、該電極3にセンタリングストーン11を嵌装してノ
ズル7を器頭6の嵌合孔6bに取り付けたとき、取付パ
イプ1がプラズマトーチの軸心からブレているような場
合であっても、ノズル7を構成する外周面胴部7bが器
頭6の嵌合孔6bに嵌装されるのに従って、センタリン
グストーン11が電極3と接触して取付パイプ1のブレ
を矯正し、この矯正に従って電極3とノズル7に形成さ
れたオリフィス7aの同軸性を保証することが可能であ
る。
In the plasma torch constructed as described above, the electrode 3 is fixed to the mounting pipe 1 constituting the cassette A, the centering stone 11 is fitted to the electrode 3, and the nozzle 7 is fitted into the fitting hole of the machine head 6. Even when the mounting pipe 1 is displaced from the axial center of the plasma torch when mounted on 6 b, the outer peripheral body portion 7 b forming the nozzle 7 is fitted into the fitting hole 6 b of the device head 6. According to the correction, the centering stone 11 comes into contact with the electrode 3 to correct the blurring of the mounting pipe 1, and according to this correction, the coaxiality between the electrode 3 and the orifice 7a formed in the nozzle 7 can be guaranteed.

【0040】そしてキャップ体12を器頭6に形成した
ネジ6cに螺合することで、これ等の部材によってノズ
ル7をカセットAに取り付けると共に冷却水の通路4a
を構成し、且つキャップBによってノズル7の略全面を
覆うことが可能である。
Then, the cap body 12 is screwed into the screw 6c formed on the device head 6, whereby the nozzle 7 is attached to the cassette A by these members and the cooling water passage 4a is formed.
And it is possible to cover substantially the entire surface of the nozzle 7 with the cap B.

【0041】上記プラズマトーチでは、キャップBを構
成するカバー部材8がノズル7の先端部と略等しいか或
いは僅かに大きい寸法を持って形成され、且つキャップ
体12に対し着脱可能に構成されている。このため、加
工中に飛散したスパッタは主としてカバー部材8に溶着
し、キャップ体12まで飛散したスパッタは大気によっ
て冷却された状態となる。
In the above plasma torch, the cover member 8 constituting the cap B is formed to have a size substantially equal to or slightly larger than the tip end portion of the nozzle 7, and is detachably attached to the cap body 12. . Therefore, spatters scattered during processing are mainly welded to the cover member 8, and spatters scattered to the cap body 12 are in a state of being cooled by the atmosphere.

【0042】従って、スパッタによる損傷をカバー部材
8に止めることが可能となる。そして現在ノズル7に装
着されているカバー部材8が損傷した場合には、キャッ
プ体12をカセットAから取り外し、損傷したカバー部
材8を新たなカバー部材8と交換することが可能であ
る。即ち、プラズマトーチがスパッタにより損傷を受け
たとき、カバー部材8を最小単位部品として交換するこ
とが可能となる。
Therefore, it is possible to prevent the cover member 8 from being damaged by the spatter. If the cover member 8 currently attached to the nozzle 7 is damaged, the cap body 12 can be removed from the cassette A and the damaged cover member 8 can be replaced with a new cover member 8. That is, when the plasma torch is damaged by spatter, the cover member 8 can be replaced as the minimum unit component.

【0043】本実施例では、少なくともキャップBを構
成するカバー部材8のノズル7に対する接触面又はノズ
ルのカバー部材8に対する接触面にセラミック層と4フ
ッ化エチレン樹脂層からなる絶縁処理を施すと共に、図
1に示すように、キャップ体12と器頭6との間に絶縁
スリーブ14を介在させることで、或いはカバー部材8
のノズル7に対する接触面及びキャップ体12に対する
接触面にセラミック層と4フッ化エチレン樹脂層からな
る絶縁処理を施すことで、キャップBをノズル7から電
気的に絶縁している。
In this embodiment, at least the contact surface of the cover member 8 constituting the cap B with respect to the nozzle 7 or the contact surface of the nozzle with respect to the cover member 8 is subjected to an insulation treatment of a ceramic layer and a tetrafluoroethylene resin layer, and As shown in FIG. 1, an insulating sleeve 14 is interposed between the cap body 12 and the device head 6, or the cover member 8 is used.
The cap B is electrically insulated from the nozzle 7 by applying an insulating treatment of a ceramic layer and a tetrafluoroethylene resin layer to the contact surface of the nozzle 7 and the contact surface of the cap body 12.

【0044】上記の如き方法を選択的に採用してキャッ
プBとノズル7を電気的に絶縁することによって、カバ
ー部材8が被加工材と直接或いは間接的に接触しても、
ノズル7が被加工材と同電位となることがなく、従っ
て、ダブルアークの発生を防止することが可能である。
By selectively adopting the above method to electrically insulate the cap B from the nozzle 7, even if the cover member 8 directly or indirectly contacts the workpiece,
The nozzle 7 does not have the same potential as the work material, and therefore it is possible to prevent the double arc from occurring.

【0045】特に、キャップBをカセットAに螺合して
カバー部材8をノズル7に圧接させる場合、両者の接触
面を平滑に且つ全面にわたって接触させることが好まし
い。即ち、カバー部材8とノズル7とが均等に接触しな
い場合には面圧の差が生じて何れかの部材に歪みが発生
し、加工性能を維持し得ない恐れがある。
In particular, when the cap B is screwed into the cassette A and the cover member 8 is brought into pressure contact with the nozzle 7, it is preferable that the contact surfaces of the both are made smooth and over the entire surface. That is, when the cover member 8 and the nozzle 7 do not evenly contact with each other, a difference in surface pressure occurs, which causes distortion in any member, and there is a possibility that the processing performance cannot be maintained.

【0046】然し、セラミック層と4フツ化エチレン樹
脂層からなるコーティング層では、溶射によってセラミ
ック層の表面に凹凸が形成されても、この凹凸を4フッ
化エチレン樹脂層によって埋めて平滑な表面とすること
が可能である。このため、カバー部材8のノズル7に対
する接触面にセラミック層と4フッ化エチレン樹脂層か
らなるコーティング層を形成することによって均等に接
触させることが可能となる。
However, in the coating layer composed of the ceramic layer and the tetrafluoroethylene resin layer, even if irregularities are formed on the surface of the ceramic layer by thermal spraying, the irregularities are filled with the tetrafluoroethylene resin layer to form a smooth surface. It is possible to Therefore, by forming a coating layer made of a ceramic layer and a tetrafluoroethylene resin layer on the contact surface of the cover member 8 with respect to the nozzle 7, it is possible to make uniform contact.

【0047】上記の如く、少なくともカバー部材8のノ
ズル7との接触面又はノズル7のカバー部材8との接触
面にセラミック層と4フッ化エチレン樹脂層からなる絶
縁性を有するコーティング層を形成すると共にキャップ
体12と器頭6との間に絶縁スリーブ14を介在させる
ことによって、或いはカバー部材8とノズル7との接触
面及びキャップ体12との接触面に前記コーティング層
を形成することによって、カバー部材8をノズル7から
絶縁しカバー部材8が直接或いは間接的に被加工材と接
触した場合であってもダブルアークの発生を防止するこ
とが可能となる。
As described above, at least the contact surface of the cover member 8 with the nozzle 7 or the contact surface of the nozzle 7 with the cover member 8 is coated with an insulating coating layer composed of a ceramic layer and a tetrafluoroethylene resin layer. At the same time, by interposing an insulating sleeve 14 between the cap body 12 and the device head 6, or by forming the coating layer on the contact surface between the cover member 8 and the nozzle 7 and the contact surface with the cap body 12, Even if the cover member 8 is insulated from the nozzle 7 and the cover member 8 directly or indirectly contacts the workpiece, it is possible to prevent the double arc from occurring.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
プラズマトーチでは、キャップによってノズルを覆うこ
とで、加工中に発生したスパッタのノズルに対する溶着
を防止することが出来る。このため、スパッタによって
ノズルが損傷を受けることがなく、ノズルの交換頻度を
低減することが出来る。
As described above in detail, in the plasma torch according to the present invention, by covering the nozzle with the cap, it is possible to prevent the spatter generated during processing from welding to the nozzle. Therefore, the nozzle is not damaged by the spatter, and the nozzle replacement frequency can be reduced.

【0049】またカバー部材がノズルと着脱可能に装着
するような組合せをすることによりキャップ体をネジに
より取り外すことで、スパッタによる被損傷部位をカバ
ー部材に止め、該カバー部材が損傷したときに交換する
ことで、交換部品を最小単位にすることが出来る。この
ため、交換部品のコストを低減させて加工コストを可及
的に低減させることが出来る。
Further, the cover member is detachably attached to the nozzle, and the cap body is removed by a screw to stop the portion damaged by spatter on the cover member and replace it when the cover member is damaged. By doing so, the replacement part can be the minimum unit. Therefore, it is possible to reduce the cost of the replacement part and the processing cost as much as possible.

【0050】またキャップを構成するカバー部材をノズ
ルから電気的に絶縁することによって、カバー部材が直
接或いは間接的に被加工材と接触してもノズルが被加工
材と同電位となることがない。このため、ダブルアーク
の発生を防止することが出来る等の特徴を有するもので
ある。
By electrically insulating the cover member constituting the cap from the nozzle, the nozzle does not have the same potential as the workpiece even if the cover member directly or indirectly contacts the workpiece. . Therefore, it has a feature that the occurrence of a double arc can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のプラズマトーチの先端部分の構成を説
明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a tip portion of a plasma torch of the present invention.

【図2】ノズルとカバー部材の構成を説明する断面図で
ある。(a)、(b)はカバー部材をノズルに密着形成
する実施例の説明図である。(c)、(d)はカバー部
材をノズルに嵌合接着形成する実施例の説明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a nozzle and a cover member. (A), (b) is explanatory drawing of the Example which forms a cover member in close contact with a nozzle. (C), (d) is explanatory drawing of the Example which fits and forms a cover member to a nozzle.

【図3】一般的なプラズマトーチの先端部分の構成を説
明する図である。キャップの構成を説明する断面図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a tip portion of a general plasma torch. It is sectional drawing explaining the structure of a cap.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A カセット B キャップ 1 取付パイプ 2 冷却パイプ 3 電極 4 冷却水の通
路 5 絶縁パイプ 6 器頭 7 ノズル 8 カバー部材 9 Oリング溝 10 ノズル段
部 11 センタリングストーン 12 キャップ
体 13 プラズマガス通路 14 絶縁スリ
ーブ
A cassette B cap 1 mounting pipe 2 cooling pipe 3 electrode 4 cooling water passage 5 insulating pipe 6 device head 7 nozzle 8 cover member 9 O-ring groove 10 nozzle step 11 centering stone 12 cap body 13 plasma gas passage 14 insulating sleeve

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極と被加工材の間で放電して形成した
プラズマアークを、オリフィスから被加工材に向けて噴
射して加工するプラズマトーチのノズル先端に、ノズル
電位から絶縁されたカバー部材を配置したノズルに於い
て、カバー部材をO−リングを介しノズルに着脱可能に
配置したことを特徴としたプラズマトーチのノズル。
1. A cover member insulated from a nozzle potential at a nozzle tip of a plasma torch for processing a plasma arc formed by discharging an electric discharge between an electrode and a work material from an orifice toward the work material. The nozzle of the plasma torch, wherein the cover member is detachably attached to the nozzle through an O-ring.
【請求項2】 電極と被加工材の間で放電して形成した
プラズマアークを、オリフィスから被加工材に向けて噴
射して加工するプラズマトーチのノズル先端に、ノズル
電位から絶縁されたカバー部材を配置したノズルに於い
て、カバー部材を螺合によりノズルに着脱可能に配置し
たことを特徴としたプラズマトーチのノズル。
2. A cover member insulated from the nozzle potential at the nozzle tip of a plasma torch for processing a plasma arc formed by discharging an electric discharge between an electrode and a work material from an orifice toward the work material. A nozzle of a plasma torch, characterized in that a cover member is detachably attached to the nozzle by screwing.
【請求項3】 電極と被加工材の間で放電して形成した
プラズマアークを、オリフィスから被加工材に向けて噴
射して加工するプラズマトーチのノズル先端に、ノズル
電位から絶縁されたカバー部材を配置したノズルに於い
て、カバー部材を嵌合によりノズルに固着配置したこと
を特徴としたプラズマトーチのノズル。
3. A cover member insulated from a nozzle potential at a nozzle tip of a plasma torch for processing a plasma arc formed by discharging an electric discharge between an electrode and a work material from an orifice toward the work material. A nozzle of a plasma torch, characterized in that a cover member is fixedly attached to the nozzle by fitting.
【請求項4】 電極と被加工材の間で放電して形成した
プラズマアークを、オリフィスから被加工材に向けて噴
射して加工するプラズマトーチのノズル先端に、ノズル
電位から絶縁されたカバー部材を配置したノズルに於い
て、カバー部材を接着によりノズルに固着配置したこと
を特徴としたプラズマトーチのノズル。
4. A cover member insulated from a nozzle potential at a nozzle tip of a plasma torch for processing a plasma arc formed by discharging an electric discharge between an electrode and a material to be processed from an orifice toward a material to be processed. The nozzle of the plasma torch, wherein the cover member is fixed to the nozzle by adhesion.
【請求項5】 前記ノズル電位から絶縁されたカバー部
材が金属材料で形成され少なくともノズルの接触面又は
ノズルのカバー部材との接触面にセラミックとフッ化エ
チレン樹脂をコーティングしたものであることを特徴と
した請求項1、2、3及び4記載のプラズマトーチのノ
ズル。
5. The cover member insulated from the nozzle potential is made of a metal material, and at least the contact surface of the nozzle or the contact surface of the nozzle with the cover member is coated with ceramic and fluorinated ethylene resin. The nozzle of the plasma torch according to claim 1, 2, 3, or 4.
【請求項6】 電極と被加工材の間で放電して形成した
プラズマアークを、オリフィスから被加工材に向けて噴
射して加工するプラズマトーチのノズル先端に、セラミ
ックで形成されたカバー部材を配置したノズルに於い
て、カバー部材をロー付けによりノズルに固着配置した
ことを特徴としたプラズマトーチのノズル。
6. A ceramic-made cover member is provided at the nozzle tip of a plasma torch for processing a plasma arc formed by discharging an electric discharge between an electrode and a work material from an orifice toward the work material. The nozzle of the plasma torch, wherein the cover member is fixed to the nozzle by brazing.
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