专利名称：蒸汽切割设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸汽切割设备，其包括至少一个用于液体的容器、电流源、控制装置以及燃烧器，该燃烧器经由供应管线与所述容器相连接以产生通过喷嘴排出的蒸汽射流。
液体容器、电流源和控制装置一般布置在通过适合的管线与燃烧器相连接的基本设备中。
背景技术：
从AT 406 559 B中，已知一种用于蒸汽切割方法的燃烧器，其将要连接至控制装置和供应设备。这里，在燃烧器中布置有阴极和可选的阳极、流体供应系统以及在阴极区域中延伸的通道。通道能与液体供应系统的供应管线相连接。燃烧器和通道分别包括流槽或流道或纵向沟槽。通道在供应管线的方向上从阳极或阴极延伸并且布置在阴极(或阴极套管)与蒸发元件之间。通道用来将流体转变为气体。这在进入流槽或流道或纵向沟槽的进口与阴极阳极间的空间之间实现。
这种燃烧器存在着缺点在蒸汽切割工序完成时，即在关闭燃烧器时或在待机操作期间，压力继续在燃烧器和供应管线中存在。这就导致了后蒸发以及燃烧器可能的流体泄漏，这可能会导致蒸汽切割操作所需流体的大量损失。此外，燃烧器和供应管线中压力的降低必然伴随着燃烧器中流体沸腾温度的下降，这将自动地导致热的燃烧器将更多的流体转变为气态，从而导致流体继续蒸发一个不定的时间段，并且接着——随着燃烧器进一步冷却下来，被重新转变为液态并且漏出。因此，燃烧器将更加快速地冷却下来，因而导致了蒸汽切割工序重启时明显延迟。出现的问题还在于由于流体从供应管线中泄漏，在重启时就必须恢复相应的流体供应，因为管线中没有流体或者仅有少量的流体。前述专利说明书没有给出关于蒸汽切割设备通向燃烧器的流体供应的任何细节。该专利仅仅详细地描述了燃烧器的结构。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种蒸汽切割设备，其中在待机操作期间或者在已经关闭蒸汽切割设备之后燃烧器中仅有尽可能少的流体，或者根本没有流体。此外，在蒸汽切割工序完成时，尽可能少量的流体从燃烧器漏出。最后，通向蒸汽切割设备的流体供应将尽可能地与在设在基本设备中的流体容器和燃烧器之间的任何水平差相独立。
本发明的目标实现如下与供应管线相通的释放管线提供来在完成蒸汽切割工序时或之后释放供应管线和/或燃烧器。
优点在于，因为释放管线的缘故，燃烧器中以及燃烧器的供应管线中存在的流体压力在完成切割工序时降低或释放。在完成切割工序之后仍然存在于燃烧器和供应管线中的多余流体通过释放管线而弄走。燃烧器以及供应管线从而在蒸汽切割工序中止之后被释放以使得在蒸汽切割设备的操作之后仅有少量流体或者没有流体从燃烧器或燃烧器喷嘴中漏出。而且，通过释放管线能容易地去除燃烧器中可能的压力升高，这种压力升高例如会在低于容器水平的切割位置上使用燃烧器时发生。
如果释放管线在燃烧器内或燃烧器附近与供应管线相连接，蒸汽切割设备的释放将会最有效。从而就确保了从燃烧器上流体泄漏位置至释放管线的供应路径就很短并且因而能非常快速地降低压力，同时在切割工序完成之后没有流体或者仅有少量流体能漏出。
在一个有利的方式中，释放管线的横截面大于供应管线和/或燃烧器喷嘴出口的横截面。这确保了燃烧器和供应管线显著加速的释放，因为基于更大横截面的释放管线能弄走更多的流体。
根据本发明的又一特点，在供应管线中布置有用于泵，该泵用于在燃烧器和面对燃烧器的供应管线中形成所需的流体操作压力。这使得能以简单的方式形成流体供应系统中蒸汽切割工序所需的压力。
如果释放管线中布置有例如止回阀、控制阀或流量阻尼器，就可以将释放控制为蒸汽切割工序的函数。
借助于减压器能实现流体压力向希望操作压力的适应。这还使得能以简单且成本节省的方式实现蒸汽切割设备的自动压力适应。另一优点在于不再需要用户进行调节，这样就会排除操作误差。
在使用设计来在任一流动方向上传输流体的泵时，释放管线能由供应管线形成以节省其它结构部件，比如阀等。
如果释放管线与容器相连接以使得在释放期间流体能通过释放管线被再循环入容器，就不会有流体损失并且流体将被重新用于后续的切割工序。
容器例如可以由气瓶或蓄气筒形成，并且在容器中可形成预定的压力。因而仅仅通过打开阀就能将流体朝着燃烧器引导以使得不再需要复杂且昂贵的泵。
通过供应管线以及可选地释放管线中具有单向阀的结构，该单向阀在预定的压力下在一个方向上自动地打开和在相反方向上闭合，就能获得蒸汽切割设备简单、成本节省且自动的压力适应和释放。
在一个有利方式中，流体为水。因此，无需限定成分的昂贵流体并且用户可以将例如自来水用于切割工序。
为了以尽可能简单且成本合算的方式防止流体供应系统和燃烧器被钙化和弄脏，本发明的又一特点提供了用于清洁流体的过滤器，其优选地布置在容器中和/或供应管线中和/或释放管线中和/或再填充容器中。
如果提供有用来检测燃烧器中和/或供应管线中和/或释放管线中压力的传感器，相应的数值就能传输到控制装置以形成控制电路。替代压力，或者除了压力之外，还可以借助于传感器来检测流体流速。与传感器相连接的控制装置与泵和/或控制阀和/或止回阀和/或流量阻尼器和/或减压器相连接以形成控制电路，用于进行与压力有关的控制。因而，能以简单的方式实现向所需数值得自适应。另一优点在于给用户提供了对流体供应进行压力调节的选择以使压力适应于相应条件。
如果供应管线中安装有蒸发器，那么蒸汽切割设备将可使用相当长的时间而无需清洁。那么操作时间或使用时间将显著延长。
如果提供有用于检测和处理蒸汽切割设备操作参数的装置，就能在不使用压力传感器之下通过蒸汽切割设备的操作参数来检测和计算燃烧器和供应管线中的压力。因此，仅仅是在蒸汽切割设备中编制和存储计算程序。那么蒸汽切割设备将能通过所检测和计算的数值自动地响应，并且因此提供了简单且成本合算的控制。
下面将通过附图更详细地说明本发明。其中图1是蒸汽切割设备的示意图，和图2至11根据本发明包括流体再循环管路的蒸汽切割设备的各种实施例的示意图。
具体实施例方式
图1示出了一种蒸汽切割设备1，其包括用于蒸汽切割工序的基本设备1a。基本设备1a包括电流源2、控制装置3以及与控制装置3相联系的闭锁元件4。闭锁元件4通过供应管线7与容器5和燃烧器6以如下方式相连接，即，能将设在容器5中的流体8供应至燃烧器6。燃烧器6的能量供应(尤其是电流和电压)通过线路9、10从电流源2进行。
为了冷却燃烧器6，燃烧器6通过冷却循环11与流体容器13相连接，可选地通过插入的流量监视器12。在使燃烧器6或基本设备1a运行时，由控制装置3启动冷却循环11，从而通过冷却循环11来冷却燃烧器6。为了形成冷却循环11，燃烧器6通过冷却管线14、15与流体容器13相连接。
此外，基本设备1a包括输入和/或显示设备16以使得能调节蒸汽切割设备1的各种参数或操作状态。通过输入和/或显示设备16调节的参数被传输到控制装置3，以使得控制装置3能控制蒸汽切割设备1的各个部件。
当然，燃烧器6不是必须如示例性的实施例那样通过各个管线7、9、10、14、15与基本设备1a相连接，而是各个管线7、9、10、14、15也能组合在一个共同的软管包装(未示出)中，该软管包装借助于结合装置(尤其是连接插头)连接至燃烧器6和基本设备1a。
此外，燃烧器6可包括至少一个操作元件17，并且尤其是是按钮开关18。通过操作元件17，并且尤其是是按钮开关18，操作者能通过致动和/或停用按钮开关18从燃烧器6通知控制装置3关于将要启动和执行蒸汽切割工序的信息。此外，输入和/或显示设备16，例如用作进行预调节，尤其是预先限定要切割的材料、所使用的流体以及例如电流和电压特性。无需赘言，还可以在燃烧器6上布置其它操作元件以便从燃烧器6调节蒸汽切割设备1的一个或数个操作参数。为此，这些操作元件能通过管线或通过总线系统直接地连接到基本设备1a，尤其是连接到控制装置3。
在致动按钮开关18时，控制装置3将致动蒸汽切割工序所需的各个部件。例如，泵(未示出)、闭锁元件4以及电流源2首先被致动来开始将流体8和电能供应至燃烧器6。此后，控制装置3致动冷却循环11以使得对燃烧器6进行冷却。通过将流体8和能量(尤其是电流和电压)供应至燃烧器6，流体8就在燃烧器6被转变为高温气体19(尤其是等离子气体)以使得能通过从燃烧器6流出的气体19在工件20上执行切割工序。将流体8转变为气体19的精确机构能从申请人的AT 405 559 B中得到。
图2至11根据本发明的蒸汽切割设备1的示意图，其包括流体再循环管路21以便在蒸汽切割工序之后释放蒸汽切割设备1。
借助于至少一个泵23，流体8通过供应管线7从容器5供应至燃烧器6。流体8在燃烧器6中蒸发，同时高温的气流或气体19从燃烧器6中射出。泵23可以是现有技术已知的任何构造并且以简化的方式在下面的图2至11中示意性地示出。通过所述至少一个泵23，就在燃烧器6和面对燃烧器6一侧的供应管线中形成蒸汽切割工序所需的操作压力。
在完成蒸汽切割工序之后，用于流体供应的压力继续在燃烧器6和供应管线7(尤其是在供应管线7的压力侧)中形成，即使泵23停用。这是因为供应管线7由于在切割工序期间形成的压力所膨胀并且在完成切割工序或流体传输之后恢复到其初始状态，从而将供应管线7中存在的流体8压入燃烧器6。因而，在切割工序终止一较短时间内，燃烧器6被供应供应管线7中存在的流体8，即使没有从容器5供应新的流体8。另外，在燃烧器6中形成将被释放的气垫。
存在于燃烧器6中的压力或气垫只能通过燃烧器6的喷嘴来释放。由于喷嘴出口的横截面很小，将需要相对较长的时间来降低压力，这将导致很长的后蒸发。在这一点上，应当说明的是，流体8的沸腾温度在压力升高时会增大，并且随着压力降低而下降，这意味着在完成切割工序之后，供应管线7和燃烧器6中的压力将会通过气体脱离而自动地降低，以使得局部过热的流体8将继续沸腾和蒸发，并且蒸汽或气体9继续从燃烧器6中脱离，即所谓的后蒸发。
后蒸发的主要缺点在于，燃烧器6因而会更加快速的冷却下来，因此例如在待机操作期间，燃烧器6将被冷却到如此的程度以致于在重新启动燃烧器6时需要重新加热，这将导致更长的启动阶段。
为了防止或减少这种后蒸发，在完成蒸汽切割工序时，释放处于燃烧器6和供应管线7的压力之下的流体8并且通过释放管线22降低压力。有利地，释放管线22在燃烧器6之中或附近与供应管线7相连接。释放管线22通过布置在释放管线22中的闭锁元件相对于供应管线7脱离连接以防止在将流体供应至切割工序期间在释放管线22中形成压力。之所以发生压力释放是因为释放管线22并不处于压力之下，以致于在闭锁元件的致动期间供应管线7和燃烧器6中的压力降低入释放管线22，所述闭锁元件在切割工序中止时自动地启动。这就导致了流体8实际上从供应管线7和燃烧器6被吸入释放管线22以致于不会发生后蒸发或者仅发生微量的后蒸发。这种微量的后蒸发使得燃烧器6不会被强烈地冷却，以使得在重新启动时(即在短暂的切割中断之后)，将确保燃烧器6更快的加热并且因此流体8被更快地加热到沸腾温度。因而重新加热燃烧器6所需的能量就能相当程度上减少。自然地，借助于布置在燃烧器6中的加热元件(未示出)还可以在待机操作期间维持燃烧器6的温度。
释放管线22例如在泵23和燃烧器6之间与供应管线7相连接。释放管线22的横截面有利地大于喷嘴出口和/或供应管线7的横截面以确保燃烧器6和供应管线7中的压力更快地下降。释放管线22的横截面当然也可以等于或小于喷嘴出口和/或供应管线7的横截面，然而在此情况下压力下降会较慢。另外，控制阀24布置在释放管线22中以使得在致动控制阀24时(即在完成蒸汽切割工序之后)供应管线7和燃烧器6中的压力将通过释放管线22释放。
释放管线22以尽可能靠近燃烧器6的方式或者以在燃烧器6中的方式与供应管线7相连接。释放管线22从供应管线7引导至容器5，流体8被再循环入容器5。在此情况下，容器5中的流体8没有被加压。由于容器5中的流体8以无压力的方式(即在未受压的状态下)提供给泵23，流体8从释放管线22向容器5的再循环毫无问题是可行的。释放管线22包括控制阀24，该控制阀24在蒸汽切割工序期间由控制装置3进行控制。
此外，用于流体供应的传感器25，例如压力和/或流量传感器，可布置在燃烧器6和释放管线22之间，优选地布置在燃烧器6中或者在供应管线7中和/或释放管线22中。传感器25将检测的数据和数值(即流压和/或流速值)传输到控制装置3以使得能让控制设备3相应地致动各个部件。在启动切割工序时，关闭控制阀24以使得能通过泵23在供应管线7中形成流体8的压力。与此同时，通过用能量激励来加热燃烧器6，以使得供应的流体8将被转变为气态同时相应地形成用于切割工序的等离子体热射流。传感器25监视供应管线7中的压力以使得控制装置3能在压力波动时触发相应的控制过程。例如，如果在供应管线7中出现过高的压力，布置在释放管线22中的控制阀24将被控制装置3打开以允许通过释放管线22释放流体的压力。如果在蒸汽切割工序期间传感器25确认再次达到了预定压力，控制装置3将再次关闭控制阀25。因而通过控制阀24就控制了供应管线7和燃烧器6中的压力平衡，同时流体8被再循环到容器5。在完成切割工序时，重新打开控制阀25以使得流体8的压力能通过释放管线22释放并且与此同时流体8将被从供应管线7和燃烧器6再循环入容器5。
自然地，还可以借助于操作参数(例如电流、电压和时间)来计算燃烧器6和供应管线7中的流体8的压力，在蒸汽切割期间连续地确定这些参数。因此，要将一个变量或程序存储在蒸汽切割设备1或控制装置3的存储器中。于是，例如，可以节省传感器25并且因此减少成本。因而就实现了简单结构的蒸汽切割设备1，其在蒸汽切割工序之后确保了燃烧器6和供应管线7的释放。
容器5例如可由气瓶形成。对于需要少量流体8的蒸汽切割工序，因而将形成操作时间延长的便携式独立蒸汽切割设备1。容器5例如能可更换地布置在蒸汽切割设备1中。除此之外，根据本发明的燃烧器6，或者蒸汽切割设备1，并不固定至任何位置或管线以使得燃烧器6，或者蒸汽切割设备1，能随时用于在难以就位的位置上(即在难以达到的使用位置上)进行蒸汽切割。
图3是根据本发明的蒸汽切割设备1的又一示例性实施例的示意图。再次为流体8提供容器5，由此流体8借助于泵23通过供应管线7传送至燃烧器6。为了释放燃烧器6，在本实施例中在释放管线22中布置有止回阀26，该止回阀在蒸汽切割工序之后致动以释放供应管线7的压力。在本示例性实施例中，泵23与控制装置3相连接以使得泵23能被控制为传感器25所探测的流体压力的函数。相反，在依照图2的例子中，压力控制通过控制阀24来实现。燃烧器6中的传感器25将压力值或实际数值传输给控制装置3。供应管线7和燃烧器6中的压力平衡由泵23来控制。通过控制泵23，实现了供应管线7和燃烧器6中压力的适应。如果例如供应管线7和燃烧器6中的压力增大，传感器25将确认这种情况并传输到控制装置3。于是，泵23的转速和/或流速将被控制装置3降低。另一方面，如果传感器25的数值下降，则泵23的转速或流速将被控制装置转速3增大。因而，就执行了泵23的转速或流速作为压力函数的持续适应，直到实际值与压力的已调节或存储设定值相一致。在终止切割工序时，止回阀26由控制装置3致动以使得通过无压的释放管线22来降低压力并且流体8将被传送返回容器5。
因此，再次提供了简单紧凑结构的蒸汽切割设备1，其使得便携式蒸汽切割设备1能应用在难以就位的场所。
根据图4，止回阀26可被布置在释放管线22中的流量阻尼器27来代替以使得能实现供应管线7和燃烧器6中的压力释放。当然，除了流量阻尼器27之外，还可以将现有技术中已知的减压器28布置在燃烧器6之中或其上以使得能使用简单且成本合算的泵23。在此情况下无需泵23的控制，因为燃烧器6中的压力由减压器28来控制。当然，在本示例性实施例中，也可以提供传感器25并通过泵23来控制压力平衡而没有减压器28。在本示例性实施例中，为了确保蒸汽切割设备1的安全释放，当然流量阻尼器27可以由控制阀24或简单的止回阀26来替换。
根据图5，还可以仅仅通过泵23来确保供应管线7和燃烧器6的释放。在这么做时，泵23由控制装置3基于传感器25所检测的数据进行控制。因而，在开始蒸汽切割工序时，泵23沿箭头29的方向将流体8从容器5传送到燃烧器6。在终止蒸汽切割工序时或之后，泵23沿箭头30的方向将流体8传送返回到容器5。这通过供应管线7和燃烧器6中的压力来完成，同时发生供应管线7和燃烧器6的释放。然而，在此情况下，泵23必须能在其传送方向上反向，即在任一流动方向上，即在燃烧器6方向上沿着箭头29并且在相反方向上沿着箭头30可用。在本示例性实施例中，无需提供释放管线22，因为流体8仅仅通过泵23传送到燃烧器6和从其中传送出来。然而，无需赘言可以另外布置释放管线22以实现更加快速的供应管线7的释放。
图6示出了根据本发明的蒸汽切割设备1的又一变化实施例，其中至少一个现有技术中已知的单向阀31、31`分别用于供应管线7和释放管线22中。在此情况下，燃烧器6中的释放管线22与气体产生腔或通道相连接以用来将流体8转变到气态(未示出)。
单向阀31在供应管线7中紧邻地布置在燃烧器6的上游以使得单向阀31的流动方向指向燃烧器6。单向阀31优选地在0.01巴至10巴(尤其是1巴)的压力下打开，从而给燃烧器6提供流体8。
在完成蒸汽切割工序之后，然而蒸汽切割设备1仍然处于压力之下。为了释放蒸汽切割设备1和燃烧器6，在本示例性实施例中再次提供了释放管线22。在释放管线22中，又一单向阀31`布置在燃烧器6附近中，在此情况下单向阀31`的流动方向背离燃烧器6，即通向流体容器5。布置在释放管线22中的该又一单向阀31`优选地在1毫巴至1000毫巴的压力(并且尤其是50毫巴)下打开。在释放管线22中还布置有控制阀24，其在蒸汽切割工艺终止时由控制装置3打开，以使得释放管线22的单向阀31`由于燃烧器6中存在的较高压力而被打开，从而释放供应管线7。释放管线22通过又一管线32与供应管线7相连接，传感器25布置在该又一管线32中。当然，燃烧器6还可以例如通过从供应管线7和释放管线22分出来的分支线而供应。
这种构造的主要优点来自于，不管场地的水平，即容器5和燃烧器6之间的水平差，都能应用蒸汽切割设备1以及流体再循环管路21，因为由于单向阀31的缘故供应管线7中将出现蒸汽切割工序所需的相应压力。因而就在适合的压力下将流体8提供给燃烧器6。另外，还与以蒸汽切割设备1的场地水平无关的方式类似地确保了供应管线7的安全释放，因为单向阀31`在释放管线22中具有稍微压力之下打开。
另一优点来自于流体8通过释放管线22返回入容器5，因为容器5没有受压并且存在于供应管线7中的剩余流体8能毫无问题地被重新引入容器5。从而就确保了在分别释放燃烧器6和供应管线7时没有流体8损失。而且有利地是在终止蒸汽切割工序之后流体8将在特定压力之下存在于供应管线7中，远至单向阀31。在重新启动蒸汽切割工序时，那么就只需较少的流体8被泵送入供应管线7，或者只需在供应管线7中形成更小的压力。这使得蒸汽切割工序能更快地重新启动。
应当主要指出的是，在前述变化实施例中，容器5并不处于预定的压力之下。
图7中示意性地示出了根据本发明包括流体再循环管路21的蒸汽切割设备1的另一示例性实施例。这里，容器5中存在着预定的压力，其方式类似于气瓶。优选地，容器5中存在着蒸汽切割工序所需的压力。在设在容器5上的供应管线7中布置有由控制装置3控制的主阀33，该主阀仅在启动蒸汽切割工序时打开以及在终止蒸汽切割工序时闭合。由于容器5中存在的压力，流体8在燃烧器6的方向上受压，从而以简单的方式实现燃烧器6的流体供应而无需泵23。
为了使得能释放供应管线7和燃烧器6，释放管线22再次布置在供应管线7上。当然也可以将释放管线22直接布置在燃烧器6上或之中。在释放管线22中提供有止回阀26，其在蒸汽切割工序终止之后打开，同时布置在供应管线7中的主阀33被关闭。压力之下的多余流体8优选地通过释放管线22被引导到又一容器34。所述又一容器34优选地可更换地布置在基本设备1a中以使得用户能简单地处理或重新使用流体8。
在根据图8的变化实施例中，流体容器5中还存在着预定的压力。主阀33再次布置在设在容器5上的供应管线7中，在蒸汽切割工序开始时打开以便将流体8供应至燃烧器6。然而，容器中存在的压力大于燃烧器6中执行蒸汽切割工序所需的压力，为此在燃烧器6的上游布置有减压器28以相应地适应压力。
为了释放燃烧器6和供应管线7，释放管线22再次布置在减压器28和主阀33之间，再次进入主阀33和容器5之间的供应管线7。在释放管线22中，布置有泵23，其传送方向定向为朝着容器5。在终止蒸汽切割工序时，即主阀33关闭时，流体8借助于泵23通过释放管线22被传送返回入容器5。
当然例如也可以将传感器25布置在燃烧器6中以便检测实际压力值并且能相应地作出反应。减压器28被控制为由传感器25所测得的压力的函数，其目的是持续地为燃烧器6提供恒定的压力，或者蒸汽切割工序所需的压力。
当然也可以依照图9那样将容器5替换为压力容器35。在可由气瓶或蓄气筒形成的压力容器35中存在着预定的压力。压力容器35通过气体管线36与容器5相连接，容器5中包含有用于蒸汽切割工序的流体8。容器5上与压力容器35相反的一侧上布置有供应管线7，由此流体8被供应至燃烧器6。
为了在蒸汽切割设备1中以及分别在燃烧器6中和供应管线7中产生蒸汽切割工序所需的压力，包含在压力容器35中的气体37被压入容器5。这使得在容器5中产生气垫38，该气垫以必要的压力在燃烧器6的方向上对流体8施压。由控制装置3控制的控制阀24布置在容器5和燃烧器6之间，并且在蒸汽切割工序启动之后容器5中形成压力之后被打开。为了控制容器5中气垫38的压力，减压器28例如可以布置在压力容器35和容器5之间。减压器28也能由控制装置3控制。此外，还可以将传感器25布置在气体管线36中和/或容器5中和/或供应管线7中和/或燃烧器6中。因而，控制装置3就能基于传感器25所检测的压力值来控制减压器28和控制阀24。
因此，泵23可以由控制阀24替换，当然这会节约很多成本。然而，具有这种结构，压力容器35中的压力在蒸汽切割工序期间会降低，即压力容器35中有流体减少，尤其是在几乎所有的流体已经从压力容器35中抽出时。然而，因为压力容器35中的压力大大高于蒸汽切割工序所需的压力，压力条件就易于适应于实际所需的压力，例如通过传感器25和控制装置3。
然而，这个变化实施例涉及了缺点在蒸汽切割工序结束之后不会出现燃烧器6和供应管线7的释放。为了实现这种释放，可以再次使用用于将抽出的流体8导入又一容器5中的释放管线22。
因而，根据本发明包括流体再循环管路的蒸汽切割设备1将再次以简单的方式实现。
图10示出了根据本发明的蒸汽切割设备1的又一示例性实施例，其包括流体再循环管路21，由此流体8被泵23从容器5经由供应管线7传送到燃烧器6。泵23能由控制装置3控制，其方式为提供燃烧器6和供应管线7中蒸汽切割工艺所需的压力。实际压力又可以由传感器25检测并传输到控制装置3。
流体8可以例如为自来水，然而其中可以进行过滤以去除杂质，杂质会弄脏或钙化燃烧器6、供应管线7和泵23。这能借助于布置在例如再填充容器41中的外部过滤器40来实现，由此流体8在填充入容器5之前被过滤。此外，漏斗颈39例如设在容器5中，由此可再填充流体8。
为了获得蒸汽切割设备1和燃烧器6以及供应管线7的释放，释放管线22布置在燃烧器6和泵23之间。在释放管线22中，还布置有由控制装置3控制的控制阀24。在终止蒸汽切割工序时，燃烧器6和供应管线7因而能通过释放管线22和控制阀24释放。此外还可以通过控制阀24在蒸汽切割工序期间控制燃烧器6和供应管线7中的压力平衡。这可再实现是因为，传感器25采集当前压力值，将它们传输到控制装置3，并且控制装置3将控制阀24控制为所希望压力值得函数。在燃烧器6和供应管线7中的压力太高时，打开控制阀24直到压力值与所需的压力值相一致。
流体8再次能以简单的方式通过释放管线22再循环入容器5，因为必要的操作压力仅仅在泵23的下游形成于供应管线7中。
为了提供用户友好的操作以及再填充操作，当然也可以将过滤器40布置在容器5中和/或供应管线7中和/或释放管线22中和/或燃烧器6的上游较短处。
图11中示意性地示出了根据本发明包括流体再循环管路21的蒸汽切割设备1的另一结构选择。从其上布置有漏斗颈39的容器5，流体8通过供应管线7和布置在其中的泵23供应至蒸发器42。流体8在蒸发器42中被蒸馏，即被加热至沸腾温度，并且因而以气态从蒸发器42中供应入供应管线7。在蒸发器42之后，逆流冷却器43布置在供应管线7中，其使得气态的流体8又被冷却下来，并且因而恢复至液态。在逆流冷却器43之后，流体8被传输到又一容器5，由此流体8通过又一泵23`供应到燃烧器6。
释放再次通过布置在燃烧器6和所述又一泵23`之间的释放管线22来实现。控制阀24布置在释放管线22中以控制释放和压力平衡。流体8又再循环入所述又一容器5。
根据本发明的蒸汽切割设备1具有这种构造，当然也可以提供传感器25并且由此控制燃烧器6和供应管线7中的压力。由传感器25所检测的压力值被传输到控制装置3以允许泵23和/或控制阀24和/或止回阀26和/或流量阻尼器27和/或减压器28被控制为所述压力值的函数。从而，在蒸汽切割工序期间可以实现压力的自适应，并且在蒸汽切割工序之后确保了蒸汽切割设备的安全和快速释放。
用来检测相应填充水平的测量装置也可以布置在容器5中和/或容器34中和/或压力容器35中。这使得能及时地检测流体8的缺少并且对其进行适当地反应。
图1至11所示的各个结构可以构成根据本发明的独立解决方案和/或可以彼此组合。根据本发明的目标和解决方案能从这些附图的详细描述中得到。
权利要求
1.一种蒸汽切割设备(1)，其包括至少一个用于液体(8)的容器(5)、电流源(2)、控制装置(3)和燃烧器(6)，该燃烧器(6)通过供应管线(7)与容器(5)相连接以产生通过喷嘴喷出的蒸汽射流，其特征在于，设置有与供应管线(7)相通的释放管线(22)，用于在完成蒸汽切割工序时或者之后释放供应管线(7)和/或燃烧器(6)。
2.根据权利要求1的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)在燃烧器(6)内或燃烧器(6)的区域中与供应管线(7)相连接。
3.根据权利要求1或2的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)的横截面大于供应管线(7)和/或燃烧器(6)喷嘴出口的横截面。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，供应管线(7)中布置有泵(23)，该泵(23)用于形成燃烧器(6)和面对燃烧器(6)的供应管线(7)中所需的流体操作压力。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)中布置有止回阀(26)。
6.根据权利要求1至5中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)中布置有控制阀(24)，控制阀(24)用于控制燃烧器(6)中和/或供应管线(7)中的压力以及供应管线(7)的释放。
7.根据权利要求1至6中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)中布置有流量阻尼器(27)。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，设置有用来将流体(8)的压力降低到希望操作压力的减压器(28)。
9.根据权利要求4至8中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，泵(23)被构造成在两个方向上，即在燃烧器(6)的方向上以及在相反方向上传送流体(8)。
10.根据权利要求1至9中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)与容器(5)以下述方式相连接，即，使得在释放时流体(8)通过释放管线(22)被再循环入容器(5)。
11.根据权利要求1至10中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，容器(5)由气瓶或蓄气筒形成。
12.根据权利要求1至11中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，容器(5)中形成预定压力。
13.根据权利要求1至12中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，供应管线(7)中布置有单向阀(31)。
14.根据权利要求1至13中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，释放管线(22)中布置有单向阀(31`)
15.根据权利要求13或14的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，布置在供应管线(7)中的单向阀(31)设计为在从0.01巴至10巴的压力下打开，尤其是1巴。
16.根据权利要求13至15中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，布置在释放管线(22)中的单向阀(31`)设计为在从1毫巴至1000毫巴的压力下打开，尤其是50毫巴。
17.根据权利要求1至16中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，流体(8)为水。
18.根据权利要求1至17中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，用于清洁流体(8)的过滤器(40)优选地布置在容器(5)中和/或供应管线(7)中和/或释放管线(22)中和/或再填充容器(41)中。
19.根据权利要求1至18中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，设置有用来检测燃烧器(6)中和/或供应管线(7)中和/或释放管线(22)中压力的传感器(25)。
20.根据权利要求19的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，传感器(25)与控制装置(3)相连接。
21.根据权利要求20的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，控制装置(3)与泵(23)和/或控制阀(24)和/或止回阀(26)和/或流量阻尼器(27)和/或减压器(28)相连接以进行与压力有关的控制。
22.根据权利要求1至21中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，供应管线(7)中安装有蒸发器(42)。
23.根据权利要求1至22中一项或多项的蒸汽切割设备(1)，其特征在于，设置有用于检测和处理蒸汽切割设备(1)操作参数的装置。
全文摘要
本发明涉及一种蒸汽切割设备(1)，其包括至少一个用于液体(8)的容器(5)、电流源(2)、控制装置(3)和燃烧器(6)，该燃烧器(6)通过供应管线(7)与容器(5)相连接以产生通过喷嘴喷出的蒸汽射流。根据本发明，能获得一种蒸汽切割设备，其中在蒸汽切割设备处于待机模式或被关闭时燃烧器中没有流体或者几乎没有流体以使得能够避免后蒸发，由此释放管线(22)连接至供应管线(7)以用来在蒸汽切割工序结束之后释放供应管线(7)和/或燃烧器(6)。释放管线中能提供调节阀(24)，其能连接至本身结合至传感器(25)的控制器(3)，传感器(25)用于检测燃烧器(6)中的压力。
文档编号B23K10/00GK1980766SQ200580015392
公开日2007年6月13日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月13日
发明者哈拉尔德·朗热德尔, 黑里贝特·潘泽 申请人:弗罗纽斯国际有限公司