JPH09150263A - ガス切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス切断装置にて切断を行う際に、被切断材
の歪みを防止するために散布される冷却水が蒸発して大
量の水蒸気を発生し、視界を遮ると共に装置の自動化に
必要な各種センサー及び装置類の動作を不安定にしてし
まう。 【解決手段】 本発明に係るガス切断装置の代表的な構
成は、平行に敷設されたレール上を走行するガス切断機
本体と、該ガス切断機本体上を横行するガス切断トーチ
とを有し、前記散水部材を前記ガス切断トーチの近傍に
配置して、該散水部材から水を散布しながら切断を行う
ガス切断装置において、前記ガス切断機本体に送風部材
と、該送風部材に連結された送風ノズルとを設け、送風
ノズルの開口部を切断部位に対向させたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス切断に際して
発生する水蒸気に起因する弊害を除去することが可能な
ガス切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ガス切断装置の無人化及び自
動化を目的として、ガス切断装置、特に切断トーチの周
辺には様々なセンサーや装置類が取り付けられている。
図４に切断トーチ周辺の各種センサー及び装置類の代表
的な構成を示す。

【０００３】切断トーチ30は、その上方に切断酸素ガ
ス、燃料ガス、及び支燃ガスの流量を調節する調整バル
ブを有しており、図示しないガス切断装置と接続してこ
れらのガスの供給を受けている。また切断トーチ30の先
端には切断火口31が取り付けられており、この切断火口
31先端から噴出するガスに火炎を点火して切断を行う。

【０００４】切断火口31から噴出されるガスに点火する
作業を作業者が行うとなると、ライタなどの点火器をも
って行うことになる。従って多数本のトーチを備えた切
断装置の場合には、このような方式では機械の段取りに
時間が掛かると共に、作業者に負担となる。そこで切断
火口31近傍には自動点火装置35が設けられており、作業
者の手を煩わすことなく点火することができる。

【０００５】自動点火装置35は、上方に点火部38が設け
られており、点火部38の内部において点火プラグ37から
放電することによって供給されたガスに点火し、導管36
を通じて切断火口近傍に火炎を噴出している。

【０００６】切断火口31に形成された火炎は、様々な原
因によって切断作業中に失火することがある。失火した
まま作業を続行すると未完成品を次行程に進めることに
なる上いたずらにガスを消費するだけであるので、常に
火炎を監視して、失火した際には切断作業を中断して再
点火する必要がある。しかしこれを作業者が行えば、監
視に必要とされる人員の増加を招く。そのため、赤外線
センサである失火検出装置33を設け、火炎を光学的に監
視し、失火した場合には信号を出して切断作業を中断さ
せるよう構成している。

【０００７】また被切断材である鋼板は熱間圧延によっ
て形成されるものであり、残留応力により多少の歪みや
うねりを生じる。そして鋼板は幅や長さが数メートルか
ら数十メートルに及ぶこともあり、平坦な架台上に載置
したとしても鋼板の表面は必ずしも平面にはならない。
一方切断火口31は鋼板から僅かな距離を保ちながら移動
するものであり、鋼板のうねりなどによって切断火口31
と鋼板の距離が変動し、場合によっては接触してしまう
ことも想定される。

【０００８】切断火口と鋼板の距離が変動すれば切り口
が安定せず、まして接触すれば切断トーチの取付角度が
狂ってしまうことも考えられる。そこで切断火口31の周
囲にトーチ高さセンサリング34を設けて常に切断火口31
と被切断材の距離を測り、図示しない切断トーチ上下装
置と連動することによってガス切断火口と被切断材の距
離を一定に保っている。

【０００９】また、鋼板は上述のように少なからず残留
応力を有しており、これをガスによって切断すれば、高
温に加熱されることにより組織間の結合が弱まって残留
応力が開放されて歪みや変形を生じ、特に精度の要求さ
れる加工においては製品として成り立たなくなってしま
う。そこで、切断火口31の周囲に散水リング32を設け
て、切断と同時に切断部位に散水して冷却を行うことに
より、上述のような熱歪みが発生しないようにしてい
る。

【００１０】また、切断中に切断装置近傍に作業者が存
在した際に切断を中止させるべく、図示しない切断機本
体にも対人の障害物センサがある。これはガーターを支
える二本のサドルの一方に光発信器を設け、他方に光検
知器を設けて常に光を検知し、検知できなければこの間
に障害物が存在するとみなすものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、切断するガス
火炎や切断された鋼板は高熱を帯びており、上述のよう
に切断部位に散水すれば当然蒸発して大量の水蒸気が発
生する。従来、この水蒸気は発生するにまかせているの
で、切断トーチの周囲には水蒸気が立ちこめた状態とな
っている。

【００１２】この大量の水蒸気がトーチの周囲に立ちこ
めることによって、火口に形成されるガス火炎の視認が
困難になり、火炎性状の良否や、切断状況などを肉眼で
観察することが困難となっている。

【００１３】また、切断トーチ周辺に設けられた上述の
センサーや装置等も動作不良を起こす。例えば失火検出
装置33や対人の障害物センサは水蒸気によって光学的に
遮られて誤作動を起こし、トーチ高さセンサリング34は
センサ取付部が絶縁不良を起こして動作不安定になり、
また自動点火装置35は点火プラグに結露して絶縁不良を
起こして着火不良になる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガス切断装
置の代表的な構成は、平行に敷設されたレール上を走行
するガス切断機本体と、該ガス切断機本体上を横行する
ガス切断トーチとを有し、前記散水部材を前記ガス切断
トーチの近傍に配置して、該散水部材から水を散布しな
がら切断を行うガス切断装置において、前記ガス切断機
本体に送風部材と、該送風部材に連結された噴出部材と
を設け、噴出部材の開口部を切断部位に対向させたこと
を特徴とする。

【００１５】上記構成にしたことにより、本発明に係る
ガス切断装置においては、切断に際して発生する水蒸気
を逸散させることができ、切断トーチ近傍に水蒸気が充
満することがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】図を用いて本発明に係るガス切断
装置の第一の実施形態を説明する。図１に示すのは第一
の実施形態に係るガス切断装置の概略構成図である。

【００１７】図１に示すガス切断装置１本体は、二本の
柱であるサドル３と、そのサドル３に支えられたガータ
ー４からなっており、平行に敷設された二本のレール２
上に載置されている。そして図示しない駆動装置及び制
御装置により該レール２と平行方向に移動可能に構成さ
れている。また、ガーター４の下方には架台10が設けら
れており、該架台10上に被切断材11が載置される。

【００１８】ガーター４の一方の側面には複数のキャリ
ッジ５が取り付けられており、ガーターのレール２と直
交方向に移動可能に構成されている。キャリッジ５には
切断トーチ６が取り付けられており、ガーター４上に配
設された図示しない配管によって切断酸素ガス、燃料ガ
ス、及び支燃ガスを供給されている。本実施形態におい
ては五つのキャリッジ５及び切断トーチ６が取り付けら
れており、多数本トーチによって同時同型切断を行う事
ができる。

【００１９】また切断トーチ６には、図４に示すような
各種センサー及び自動装置、即ち自動点火装置35、失火
検出装置33、トーチ高さセンサリング34、散水部材であ
る散水リング32等が設けられている。これらの装置を備
えることにより、作業者の負担を減らしつつ切断作業を
行うことができる。

【００２０】ガーター４にはブロア７、メインダクト8
a、ダクト8bからなる送風手段が取り付けられている。
ブロア７はガーター４の上面に載置され、チューブ8cを
以てメインダクト8aと接続されている。メインダクト8a
はガーター４の、キャリッジ５の反対側の側面に、ガー
ター４に沿って取り付けられている。またメインダクト
8aはキャリッジ５に対応した位置においてダクト8bを分
岐し、ガーター４の下方に向かって延長させている。

【００２１】分岐されたダクト8bの各末端には噴出部材
である送風ノズル９が取り付けられている。送風ノズル
９は円管の一端を平たくつぶして形成したものであり、
つぶしていない方をダクト8bに接続し、つぶしている開
口端を切断トーチ６の先端、すなわち切断部位へと対向
させている。

【００２２】上記の如く構成したことにより、ブロア７
によって形成された気流はチューブ8c、メインダクト8
a、及びダクト8bを介して送風ノズル９より噴出し、切
断トーチ６周辺に向かってガス切断装置１の後方から送
風する。従って、切断を行う際に散布された水が蒸発し
て水蒸気を発生しても、切断トーチ６の近傍から逸散さ
せることができる。これにより、各種センサーおよび装
置等に水蒸気による動作不良が生じることがない。

【００２３】また、図２を用いて本発明に係るガス切断
装置の第二の実施形態を説明する。図２に示すのは第二
の実施形態に係るガス切断装置の概略構成図である。上
述の第一実施形態と説明の重複する部分については同一
の番号を付して説明を省略する。

【００２４】本実施形態に示すガス切断装置12は、上記
第一実施形態と同じく多数本の切断トーチを備えたもの
であり、ガーター４の一方の側面に五つのキャリッジ５
及び切断トーチ６が取り付けられている。また、切断ト
ーチ６の周辺には図４に示すような各種センサーや装置
類が取り付けられている。

【００２５】ガーター４の上面にはブロア13が設けら
れ、またこれに接続されたメインダクト14ａがガーター
４に沿って取り付けられている。メインダクト14ａのキ
ャリッジ５に対応した位置からダクト14ｂが分岐してお
り、キャリッジ５の前方へ向かって水平に延長されてい
る。分岐して延長されたダクト14ｂの各末端には送風ノ
ズル15が取り付けられており、その開口端を切断部位へ
向けられている。

【００２６】上記の如く構成したことにより、ブロア13
によって形成された気流はメインダクト14ａ、ダクト14
ｂを介して送風ノズル15より噴出し、切断トーチ６の前
方上方から送風を行う。従って、切断を行う際に発生し
た水蒸気を切断トーチ６近傍から逸散させることができ
る。

【００２７】また、図３を用いて本発明に係るガス切断
装置の第三の実施形態を説明する。図３に示すガス切断
装置17は、上述の第一及び第二実施形態に示したガス切
断装置よりもサドル３のスパンが短く、切断トーチ６の
本数も三本と少ないものとなっている。また、切断トー
チ６の周辺には図４に示すような各種センサーや装置類
が取り付けられている。

【００２８】ガーター４上に送風手段であるコンプレッ
サ18が取り付けられており、チューブ19を介して、サド
ル３のガーター側の側面に取り付けられた噴出部材であ
るエアーガン20に連結されている。エアーガン20の噴出
口はガーター４に沿うように向けられており、エアーガ
ン20から噴出される気流はすべての切断トーチ６の先端
近傍を通過するよう構成されている。

【００２９】従って、切断を行う際にはエアーガン20か
ら噴出する気流によってすべての切断部位から発生する
水蒸気を逸散させることができ、切断トーチ６近傍に水
蒸気が立ちこめたり、また装置類に結露することがな
い。

【００３０】本実施形態に示すように、スパンの小さい
ガス切断装置17においては、切断装置本体にコンプレッ
サ18とエアーガン20を搭載してこれを接続するのみによ
って切断に伴って発生する水蒸気を逸散させることがで
き、即ち本発明を実施することができる。

【００３１】尚、上記第一、第二、及び第三実施形態に
おいては気流を送出する噴出部材である送風ノズル又は
エアーガンを方向固定のものとして説明したが、切断ト
ーチが移動した際にこれを追従するよう構成したり、周
期的に首を振るよう構成することも有効である。また、
送風ノズルを円管の一端をつぶしたものと説明したが、
これに限定するものではなく、送風装置の圧力及び流
量、また切断トーチの配置などの装置構成に従って適宜
形成するものでよい。

【００３２】また、送風手段としてブロアー、及びコン
プレッサを例に挙げて示したが、圧力容器や、工場内配
管により供給されるエアを用いることでも良い。

【００３３】また、送風ノズルを二列にして千鳥状に配
列し、切断部位を連続させた直線上に均一に気流を送っ
たり、蒸気の発生する時のみ送風ノズルから気流を噴出
させるようにしたり、また切断の行われている切断トー
チに対応した送風ノズルのみから気流を噴出するよう構
成するなどの構成でも本発明の趣旨を変えるものではな
い。

【００３４】

【発明の効果】ガス切断トーチの周囲に水蒸気が充満す
ることを防ぐことができるため、ガス切断火口に形成さ
れた火炎の火炎性状を視認することができる。

【００３５】また、各種センサー及び自動装置が水蒸気
によって光学的に遮られたり、結露によって絶縁不良を
起こすことがなくなるために、適切な動作を期待するこ
とができる。従ってガス切断を自動化することができ、
監視をする作業者を必要とせず、切断作業を無人化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態に係るガス切断装置の概略構成
図である。

【図２】第二の実施形態に係るガス切断装置の概略構成
図である。

【図３】第三の実施形態に係るガス切断装置の概略構成
図である。

【図４】切断トーチの周辺に設けられた各種センサー及
び装置類を説明する図である。

【符号の説明】

１…ガス切断装置 ２…レール ３…サドル ４…ガーター ５…キャリッジ ６…トーチ ７…ブロア 8a…メインダクト 8b…ダクト 8c…チューブ ９…送風ノズル 10…架台 11…被切断材 12…ガス切断装置 13…ブロア 14ａ…メインダクト 14ｂ…ダクト 15…ノズル 17…ガス切断装置 18…コンプレッサ 19…チューブ 20…エアーガン 30…切断トーチ 31…切断火口 32…散水リング 33…失火検出装置 34…トーチ高さセンサリング 35…自動点火装置 36…導管 37…点火プラグ 38…点火部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森木 龍也 東京都江戸川区西小岩３丁目35番16号 小 池酸素工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス切断トーチ近傍に設けられた散水部
   材により水を散布しながら切断を行うガス切断装置にお
   いて、切断に際して発生する水蒸気を逸散させるための
   気流を送出する噴出部材を設けたことを特徴とするガス
   切断装置。
2. 【請求項２】 前記噴出部材の開口部を切断部位に対向
   させたことを特徴とする請求項１記載のガス切断装置。
3. 【請求項３】 平行に敷設されたレール上を走行するガ
   ス切断装置本体と、該ガス切断機本体に搭載されたガス
   切断トーチと、前記ガス切断トーチの近傍に配置され切
   断に際して水を散布する散水部材とを有し、切断に際し
   て発生する水蒸気を逸散させるための気流を送出する噴
   出部材を前記ガス切断装置本体に取り付け、且つ該噴出
   部材に気流を送る送風手段を有することを特徴とするガ
   ス切断装置。