专利名称：气体烧嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于火焰作业的气体烧嘴，包括一个由多个管构成 的中央的氧气输入部以及多个环绕所述的氧气输入部设置的用于输入燃 气的管。
背景技术：
在火焰器具中釆用气体烧嘴，所述火焰器具或者构成为自动装置或 者构成为手动火焰器具。火焰作业例如对于板坏表面的燃烧清洁是必需
裂紋，它们通过表面处理除去。相应描述也适用于在加工板坏例如通过 切削产生的毛刺或飞边。采用的火焰燃烧器为了排除表面缺陷而沿着有 关表面引导。
在上述形式的气体烧嘴中存在如下危险，在燃烧器工作时火焰被挡 回。为了避免这一点，已经建议在烧嘴体内部在排出口的后面远远地设
置一个有细孔的元件，它应当构成安全屏障(见CH-A-472 632或FR-A-1 448 292 )。
另外在EP 0 043 822中建议，在燃烧作业时借助于可调节功率和方 位的、由热火焰包围的氧气射流，在燃烧作业过程中与射流功率无关地 改变射流的横截面形状和面积。因此构成的燃烧器具有一个氧气喷嘴， 其划分成多个彼此邻接的并组合成紧凑的喷嘴束的喷嘴。喷嘴束由分别 构成用于加热的燃烧器的其它喷嘴包围，这些喷嘴和燃烧器设有一些装 置，用于分开地馈入气体或氧气或加热混合物。每个馈入装置可分开调 节。如由实施例可见，釆用65个同心设置的等间距的氧气输入管，它们 又由12个较大直径的用于输入加热气体的管包围。通过规定的控制装置 应该产生圆形、矩形或椭圆形的有效的燃烧器横截面。另外已知一些气体燃烧器，它们具有多个彼此同心设置的用于输入 氧气的管，这些管由多个环绕设置的用于输入燃气的管包围。
在上述形式的气体燃烧器中，按照现有技术，横截面为圆形的燃烧
器的直径通常为200至250mm。其缺陷在于，板坏的窄边必须用这样的 烧嘴多次移过。燃烧器直径的简单扩大，例如扩大到300mm是绝对不够 的，因为由于在燃烧器射流或燃烧器射流锥的中心处较高的热量，温度 最高并且因此比在边缘处更强地熔化工件，这在燃烧器纵向引导时导致 横截面为凹形的表面。另 一技术问题在于相对高的氧气消耗。
发明内容
因此本发明的目的在于，实现一种气体烧嘴，其在尽可能小的氧气 消耗和较小加工时间的情况下允许需要处理的工件的优化的表面质量。 上述目的通过权利要求1的气体烧嘴达到。
按本发明，用于输入氧气的管不是设置成等距的或者设置在与中心 同样远离的环上，而是成组地设置，各组彼此同心和间隔距离地设置并 且每组由至少两个环形设置的管列构成。尤其是设置三组管用于输入氧 气。换言之，优选设置三个环区，它们彼此间隔距离并且在它们之内分 别设置分开的管，管的间距小于环区的间距。每个组可以有2或3个用 于输入氧气的管环列。围绕所述的用于输入氧气的管在一个外环上设置 一组分别具有较小直径的喷嘴开口 ，通过它们输入燃气。
如果用这样的直径为280至400mm的烧嘴移过板坏纵边，那么它们 可以在一个唯一的工步中加工，并且得到基本上平面的板坏表面。通过 对纵边的省去的再次移过，不会不明显地节约氧气。此外，意想不到地 得到每单位时间约25 0/。的氧气节约量，这仅通过新型的烧嘴结构才是可 能的。
优选每个用于输入氧气的管具有6至12mm、尤其是8mm的出口内 径。如原则上按现有技术已知的，气体燃烧器具有分开的多个氧气输入 管，它们可以分开地控制。在此，每个分开的气体输入部与一组输入管 即一个环区连接。按本发明的另一实施形式， 一个组的多个分开的管、优选2至3个 管组合成一个分组，它们分别构成一个单件体，其可更换地设置在气体
损坏的表面区域。
按本发明的进一步方案，所述的管组设置在一个唯一的端块中，在 该端块上紧接着一个前块，该前块具有三个彼此同心设置的用于输入氧 气的前室，各前室分别与一个组(环组)的管连接。通过这种措施可以 明显减小气体烧嘴重量。由于寿命原因，气体输入管由铜制成。
每个管的长度通过为避免在远端的管端上的紊流所需要的路段确 定，所述紊流可能导致爆炸性的燃烧以及相应的烧嘴损坏。特别是当每 个用于输入氧气的管构成为拉瓦尔喷嘴和朝出口定向的圆柱管的组合体 时，得到各管的优化的结构(在出口处优选8mm宽)。原则上按现有技 术已知的拉瓦尔喷嘴具有两个圆锥形的区域，沿流动方向看，第一圆锥 构成变细的并且随后的圆锥构成扩展的。在扩展区域的末端设置一个圆 柱管，其直径直至管出口保持相同。
由流动学已知，在^皮施加恒定压力的管中层流时，流动阻力与直径 减小互反地提高。由于这种管结构，在其中引导的气流被激振，由于气 流的相互作用产生高频的脉冲序列。可达到的脉沖频率以及幅值具体地 取决于输入压力、管直径的收缩程度和扩展程度以及具有恒定直径的第 三区域的长度。离开喷嘴出口端的冲击式的脉冲在火焰作业时导致，由 于需要处理的工件表面的熔化而产生的液态物质以及可能包含的固体颗 粒从表面吹走。这不仅导致处理的工件例如板坏表面的表面质量的提高， 而且导致氧气消耗的进一步降低。在本发明的范围内，可以在内横截面 的第 一收缩区域上直接地或者在中间连接一个直径保持不变的分段的情 况下跟着发散的区域。如果有直径保持不变的分段，那么在该区域内保 持流动速度，不会出现叠加，所述叠加在发散的区域以及跟着的延长管 中是期望的。优选直径保持不变的短的分段总是小于汇聚的和发散的区 域的相应长度。
借助于附图描述本发明的其它解释内容和优点。其中
图1显示气体烧嘴的俯视图2显示气体烧嘴的部分横截面图3a至3d分别显示具有不同气流结构的用于输入氧气的管的横截 面图。
具体实施例方式
在图1中描述的用于火焰作业的气体烧嘴具有一个中央的氧气输入 区域，其包括成组设置的多个管。在此，外面的环区11由分开的管构成， 其中在外面的环上设置管111、在紧接着的环上设置管112并且在里面的 环上设置管113。管112与管111、 113分别彼此错开地设置在"空隙" 上。管直径为8mm,管111、112和113与相邻管的管间距分别为约4mm。
在中间的环区12中在不同直径上设置两列分开的管，它们同样彼此 错开，使得与下一个管的间距为4mm。
在中央的环区中在最里面的环上设置4个管，并且在紧接着的各环 上分别设置12个管。在此得到总共148个用于输入氧气的管。在两个同 心设置的列14和15中环绕地存在用于输入燃气的管，它们具有明显较 小的直径。整个烧嘴头10由铜制成，其中气体烧嘴可以构成为实心体， 在实心体中加工相应数量的孔。
图2显示一种变形方案，其中仅外部的前面的区域构成为实心的， 在该区域上紧接着一个前块，在该前块中设置一个通向环组13的各管的 中央的氧气输入部16、一个与该氧气输入部同心的通向环组12的各管的 气体输入部17以及一个外面的同心的通向管组11的气体输入部18。三 个气体输入部16、 17、 18中的每一个可以单独调节，使得在各管中的气 体速度可以相应地控制。
优选每个管lll、 112、 113这样构成，使得在长度为U的拉瓦尔喷 嘴100上紧接着一个长度为U的圆柱管101。拉瓦尔喷嘴具有一个长度 为L2的第一汇聚区域121和一个长度为"的发散的区域122。在它们之间可以设置一个长度为L4的分区域，其具有恒定的最小直径d^。圆柱 管101的直径标记为dk并且具有圆锥形扩展部122的最大直径的尺度。 长度U或Ls可以改变，例如在长度尺寸72mm、 65mm和25mm之间。 长度L2例如可选择成10mm，长度L4例如可选择成2mm，并且长度L3 例如可选择成25mm。流入管内的气体具有例如1.3 x 106Pa的压力P。和 温度To (例如室温)。通过改变压力Po与外部压力(环境压力)的关系 可以将排出的氧气流的喷射锥改变成汇聚的、发散的或者基本上平行的 形状。另外通过输入压力P。改变不同地产生的振动频率和振动幅值。
权利要求
1. 用于火焰作业的气体烧嘴，包括一个由多个管构成的中央的氧气输入部以及多个环绕所述的氧气输入部设置的用于输入燃气的管，其特征在于用于输入氧气的管相应成组地设置，各组(11、12、13)彼此同心和间隔距离地设置并且每组(11、12、12)由至少两个环形设置的管列构成。
2. 根据权利要求l所述的气体烧嘴，其特征在于设有三个用于输入氧气的管组(11、 12、 13)。
3. 根据权利要求1或2所述的气体烧嘴，其特征在于每个用于输入氧气的管具有6至12mm、尤其是8mm的出口内径。
4. 根据权利要求1至3之一所述的气体烧嘴，其特征在于每组输入管具有单独的气体输入控制装置。
5. 根据权利要求1至4之一所述的气体烧嘴，其特征在于 一个组的多个分开的管、优选2至3个管组合成一个分组，所述分组分别构成一个单件体，该单件体优选能更换地设置在气体烧嘴中。
6. 根据权利要求l至5之一所述的气体烧嘴，其特征在于所述的管组设置在一个端块中，在该端块上紧接着一个前块，该前块具有三个彼此同心设置的用于输入氧气的前室(16、 17、 18)，各前室分别与一个组(11、 12、 13)的管连接。
7. 根据权利要求1至6之一所述的气体烧嘴，其特征在于气体输入管由铜制成。
8. 根据权利要求1至7之一所述的气体烧嘴，其特征在于外径为250至400mm,优选300mm。
9. 根据权利要求l至8之一所述的气体烧嘴，其特征在于每个用于输入氧气的管构成为拉瓦尔喷嘴(100)和圆柱管(101)的组合体。
10. 根据权利要求9所述的气体烧嘴，其特征在于第一区域(121)的长度(L2)小于第二区域(122)和/或第三区域(123)的长度(L3)。
11. 根据权利要求1至10之一所述的气体烧嘴，其特征在于所述三个区域的直径和长度彼此协调，使得气体在喷嘴出口端脉冲式地流出。
12. 根据权利要求ll所述的气体烧嘴，其特征在于在喷嘴出口端上的脉沖频率为100至650Hz,优选150至250Hz。
13. 根据权利要求1至12之一所述的气体烧嘴，其特征在于在每个管中的最大气体流速为2马赫，即等于双倍的音速。
全文摘要
本发明涉及一种用于火焰作业的气体烧嘴，包括一个由多个管(13)构成的中央的氧气输入部以及多个环绕所述的氧气输入部设置的用于输入燃气的管(11、12)。按本发明，用于输入氧气的管相应成组地设置，各组彼此同心和间隔距离地设置并且每组由至少两个环形设置的管列构成。
文档编号F23D14/22GK101460781SQ200780020508
公开日2009年6月17日 申请日期2007年5月18日 优先权日2006年6月2日
发明者E·埃弗兹, R·埃弗兹, S·埃弗兹 申请人:埃贡埃弗兹两合公司(有限公司及两合公司)