JPS6360075A - プラズマ切断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水を噴出させて、プラズマ切断における切断フ
ユームの発生を防止したプラズマ切断装置に関する。

［従来の技術〕 金属等の切断材料をプラズマ切断する場合、作動ガスと
共に酸化鉄等切断材料の固体微粒子を含む多量の切断フ
ユームが発生する。

このフユームの発生量はプラズマ切断条件によっても異
なるが、本出願人がバッグフィルタを備えた除塵装置に
より実測した例では、排ガス量１３０６ＯＮｍ３／ｈの
ときにバッグフィルタ入口側で０．２９ｇ／Ｎｍ３のば
いじん濃度として記録された。このばいじん濃度は集塵
機の処理能力が小さい程大きくなる。

このため、プラズマ切断を行う際、板状の材料を切断す
る場合には下側に水を張った受＋１１１を設け、また、
管状の材料を切断する場合にはこの管状材料の一端から
ファン等で集塵フードに集め、除塵装置を介して排出し
ている。更に、プラズマトーチのノズル周部から水をシ
ャワー状に噴霧するものもある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記水を張った受皿の場合にはドロス等の跳ね
返りは防止できるが、切断フユームを完全に取り込むこ
とはできず、管状材料の切断には用いることができない
。また、集塵装置あるいは除塵装置等ファンによる排出
は設備費用がががり、管状材料と共にプラズマ切断トー
チを移動して切断する場合には操作も面倒である。更に
シャワー状にノズル周部から水を噴霧するものは、この
水の噴霧が切断材料で遮られるため、特に管状材料の内
部に発生するフユームを防止することはできない。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、
プラズマ切断の際の切断フユームの発生を極めて容易か
つ経済的に防止できる装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明によ
ると、プラズマ切断用トーチと、このプラズマ切断用ト
ーチの移動方向後ろ側に設けられた水噴出ノズルとを備
え、この水噴出ノズルから噴出された水を前記プラズマ
切断トーチのプラズマジェットに対し切断材料に近接す
る下側の所定位置で交差させたプラズマ切断装置が提供
される。

このプラズマ切断装置は水噴出ノ、ズルから噴出した水
を、切断材料に近接した下側の所定位置でプラズマジェ
ットに当て、この材料切断後のプラズマジェットに含ま
れるフユームを取り込その発生を防止する。これにより
切断フユームは大気中に拡散することなく水と共に排出
される。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について詳細
に説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例のプラズマ切断装置による切断
状態の詳細を示し、第２図はこの装置全体の配管系統を
概略的に示す。また、第３図は水の噴出系統の概略を示
す。

まず、第２図を参照して本実施例のプラズマ切断装置の
全体について説明すると、このプラズマ切断装置はスパ
イラル管である切断材料１を回転しつつ軸線方向に移動
し、この切断材料１を所定長さに切断するものである。

プラズマ切断装置は切断材料１が挿通される走行台車２
を備え、この走行台車２はレール３に沿って移動する。

また、走行台車２にはプラズマ切断用トーチ１４が接続
される接続箱４が載置されており、この接続箱４内には
高周波発生器が収容されている。

操作箱５はエアードライヤ６を介してコンプレッサ８が
ら空気を供給され、また、外部電源から電力を供給され
てプラズマ直流電源を形成し、機側操作盤９により接続
箱４へ供給する空気流および電流が制御される。

この操作箱５は延長ホースおよびケーブル１１を介して
接続箱４に空気等の作動ガスおよび作動電流を供給し、
また、ワークケーブル１２を介して切断材料に接続され
る。更に、冷却水装置７が冷却水ホース１０を介して接
続箱４に結合され、プラズマ切断用トーチすなわちプラ
ズマトーチ１４の冷却水を循環する。これらの延長ホー
スおよびケーブル１１と冷却水ホース１０はケーブルハ
ンガ１３にフック等を介して吊り下げられ、走行台車２
の移動を阻害しないように構成される。

次に、第１図を参照して切断機構部の詳細を説明する。

プラズマトーチ１４は切断材料１が矢印Ａの方向に回転
する間に、走行台車２と共にこの切断材料１の軸線方向
に移動してスパイラル管を所定長さに切断するものであ
り、このプラズマトーチ１４の切断方向Ｂに対する後ろ
側位蓋にはホルダ２１および固定ねじ２２により、水噴
出バイブ１５が固定されている。

水噴出バイブ１５の一端には水供給ホース１６が結合さ
れ、切断材料１側の先端部にはノズル１７が結合されて
いる。このノズル１７はプラズマトーチ１４により切断
される切断溝の中心線の上側に配置され、切断材料１を
切断した後のプラズマジェット２４に向けて噴出水２５
を噴出する。

史に、キー溝１８および高さ調整目盛り１つが水噴出バ
イブ１５に設けられており、ホルダ２１に設けられた案
内部材２３がこのキー溝１８内に沿って案内され、調節
ねじ２０により先端部のノズル１７は所定角度に保持し
たまま所要の位置に固定される。

なお、図示の実施例では水噴出バイブ１５を剛性部材で
形成し、キー溝１８により先端部に設けられたノズル１
７の噴出角度を一定に保持したまま切断材料の板厚に応
じて調節容易としたが、この水噴出パイプ１５をある程
度の剛性を備えたフレキシブルチューブで形成し、ノズ
ル１７の位：２および噴出方向を自由に調整可能とする
等任意の手段とすることも可能である。

上記ノズル１７における噴出水２５は、例えば第３図に
示すように切断の開始および終了に応じて自動的にを制
御される。

すなわち、ノズル３に噴出水を供給する給水管３０中に
は流量調整弁２８および電磁弁２９が設けられる。そし
てプラズマトーチ１４により切断が開始されると、検出
器２７で切断開始が検出され、この検出器２７からの信
号によりタイマ３１を介して電磁弁２９が作動される。

」二記装置により切断材料１を切断する場合、プラズマ
トーチ１４を通常の方法により切断位置に設定し、水噴
出パイプ１５の位置を調節ねじ２０により所定の位置に
合わせる。この場合、ノズル１７の位置は切断中に溶接
ビードに当たらない位置とし、このノズル１７からの噴
出水２５を切断材料１の切断面に接触することなく切断
溝を通過させ、切断材料１の下側の所定位置２６でプラ
ズマジェット２４に衝突する位置とする。本出願人の実
験では、ノズル１７の噴出口をプラズマトーチ１４から
約３０１１１ＩＩ１１プラズマジエツト２４に対して４
５°の角度に配置し、切断材料１の下側における所定位
置２６を切断材料１の下面から約５ａｒｍとした場合に
最も好ましい結果を１′％だ。

噴出水の量は切断フユームの量を確認しながら流量調整
弁２８により適宜設定することができる。

本出願人の実験では厚さ１２Ｉの鋼材を２５００＋ｎａ
＋／分の速度で切断する場合、１乃至３ノ／分の水量で
切断フユームの発生を完全に防止することができた。

なお、本実施例ではスパイラル管の切断に関して説明し
たが、通常の管状材料あるいは板状材料等地の形状の切
断材料についても同様である。

［効果］ 以上明らかなように、本発明による装置は材料切断後の
プラズマジェットにノズルからの噴出水を衝突させるこ
とにより、プラズマジェットの切断エネルギを弱めるこ
となく効果的に切断フユームの発生を防止でき、従来の
切断フユーム排出装置あるいは除塵装置等を必要とせず
、極めて経済的である。

４６図商量簡＋１ｔな説明 第１図は本発明の実施例によるプラズマ切断装置全体の
説明図、第２図は第１図の装置のプラズマトーチ部分の
説明図、第３図は噴出水系統の説明図である。

１・・・切断材料、１４・・・プラズマ切断用トーチ、
１５・・・水噴出パイプ、１７・・・ノズル、２０・・
・調整ねじ、２４・・・プラズマジェット、２５・・・
噴出水、２６・・・所定位置。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラズマ切断用トーチと、このプラズマ切断用トーチの
   移動方向後ろ側に設けられた水噴出ノズルとを備え、こ
   の水噴出ノズルから噴出された水を前記プラズマ切断ト
   ーチのプラズマジェットに対し切断材料に近接する下側
   の所定位置で交差させたことを特徴とするプラズマ切断
   装置。