专利名称：热空气切割方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用热空气进行切割和加工的技术。
现有技术中，切割各种类型塑料例如泡沫塑料、模压塑料和其它诸如织物等孔隙材料的方法是使用激光技术，这种使用激光技术的缺点是材料容易被烧焦。超声波也可用来切割这类材料，但其缺点是切割精度低，并使切边象“海绵”一样松软。高压水流也可以用于切割织物，但形成的切边非常凌乱毛糙。通常也使用电子束进行加工，在加工过程中，电子从一个由钨丝构成的阴极射出，穿过阳极内的孔，接着用磁力进行调节，然后被一个磁透镜会聚成一束。使用该技术其加工温度可以达到6000℃，但对于这类材料来说，这种电子束加工是不必要的和烦琐复杂的，而本发明则适合处理这类材料。
本发明的目的是提供一种用于切割，在一定程度上，也可用来加工诸如泡沫塑料、模压塑料和织物等孔隙材料的方法和装置，上述方法解决了现有技术中所存在的问题，并且简单、经济和可靠。
利用进入受热管状通道的压缩空气，产生一个热空气流，并由一个切割喷嘴高压喷出，该热空气流用于切割，在一定程度上，也可用于加工诸如泡沫塑料、模压塑料和织物等孔隙材料。
本发明将参照下面的附图详细地进行描述。
图1是本发明切割装置和方法的一个基本简图。
图2是采用感应加热的本发明切割装置剖面图。
图3是采用电加热的本发明切割装置剖面图。
图1说明了本发明的原理，其中，切割装置1包括一个热空气装置2，在热空气装置2的一端设有一个切割喷嘴3。在热空气装置2的另外一端设有一个联接装置4，该联接装置4用于将压缩空气软管5连接到热空气装置2上。当压缩空气软管5连接到热空气装置2上后，压缩空气可以流入热空气装置2中，并穿过该热空气装置2，从切割喷嘴3喷出，如图1-3中的箭头所示。为了加热热空气装置2中的空气，一个加热装置6也连接到该热空气装置2上。在图1所示的本发明实施例中，指向垂直于热空气装置2的箭头可以是一个燃烧器(未示出)，该燃烧器用明火加热热空气装置2。
喷出切割喷嘴的热空气工作压力范围是1-100巴，这取决于所切割的材料。例如，空气进入热空气装置2的压力可以是6-20巴，则喷出切割喷嘴的压力可以达到50巴。加热装置6将流入热空气装置2的空气加热到一定温度，该温度取决于所切割或加工的材料。例如，对于泡沫塑料，该温度大约为200℃，对于模压塑料，该温度大约为1000℃。
切割喷嘴3可拆卸地连接到热空气装置2上，以便对于某些特定织物或者在喷嘴损坏或磨损的情况下，可以用其它不同的喷嘴来替换该切割喷嘴。
根据图2所示的本发明的一个实施例，加热装置6是一个感应加热器，该加热器沿着热空气装置2设置到一定宽度范围的加热部分7上。在感应加热时，感应加热器8包围上述加热部分7，该感应加热器是一个通有高频交流电的线圈。可根据所需加热的温度来选择电流的频率。如果频率增加，热量将集中到最靠近加热部分7外表面的层中，反之如果频率较低，热量将深入到材料内部。通过快速地改变穿过加热部分7的磁场，从而在材料内部产生涡流来实现加热过程。并通过消耗电流来加热热空气装置2以及其内部的空气。去掉加热部分7的一个实施例也在本发明的范围之内。高频交流电由工作频率范围为4-30Mp/s、功率因数达到100kW的振荡器(generator)来产生。
图3表示另外一个实施例，其中的热空气装置2是一个线圈，加热装置6由一个电阻式电加热器9构成。
在上述的所有实施例中，热空气装置2的形状为一个耐酸钢材料制成的圆柱形管。沿其轴向具有均匀的直径。切割喷嘴具有外流式(out-flow)喷口，喷口直径大约为0.01-2.00mm，即与一个气焊喷嘴相当。
可以按照几种有利的方式来改进该热空气装置的形状，但其都在本发明权利要求的保护范围之内，例如可改变喷口直径以在喷嘴一侧得到不同的压缩比。
权利要求
1．一种热空气切割方法，其特征在于压缩空气进入圆柱形热空气装置(2)，在该热空气装置(2)内部，压缩空气被加热，然后，引导空气以热空气的形式穿过切割喷嘴(3)，该切割喷嘴(3)具有外流式喷口，其喷口直径为0.01-2.00mm。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过燃烧器直接加热热空气装置(2)的一个区域，来加热热空气装置(2)。
3．根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过一个感应加热器(8)加热热空气装置(2)的一个区域，来加热热空气装置(2)。
4．根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过电加热的方法来加热所需加热的部分。
5．一种热空气切割装置，其特征在于压缩空气装置通过设置在热空气装置(2)一端的联接装置连接到圆柱形热空气装置(2)上，从而为热空气装置(2)提供压缩空气，在热空气装置(2)的另外一端设有一个切割喷嘴，该切割喷嘴具有一个外流式喷口，其直径为0.01-2.00mm，以及一个加热装置(6)用于加热流入热空气装置(2)的空气。
6．根据权利要求5所述的装置，其特征在于加热装置(6)包括一个燃烧器。
7．根据权利要求5所述的装置，其特征在于加热装置(6)包括一个感应加热器(8)。
8．根据权利要求5所述的装置，其特征在于加热装置(6)包括一个电加热器(9)。
全文摘要
本发明涉及一种热空气切割方法,其中压缩空气进入热空气装置(2),在该装置内压缩空气被加热,然后引导空气以热空气的形式从一个切割喷嘴(3)喷出。本发明还涉及一种热空气切割装置,其中一个压缩空气装置通过设置在热空气装置(2)一端的联接装置连接到热空气装置(2)上,从而为热空气装置(2)提供压缩空气,在热空气装置(2)的另外一端设有一个切割喷嘴,另外,一个加热装置(6)用于加热流入热空气装置(2)的空气。
文档编号B26F3/06GK1230143SQ97197853
公开日1999年9月29日 申请日期1997年9月15日 优先权日1996年9月19日
发明者K·－E·纽曼 申请人:尼奥斯罗伯蒂克斯公司