CN101979699B - 用于燃烧喷枪的改进的本质安全阀及操作方法 - Google Patents

Abstract

用于燃烧喷枪的改进的本质安全阀及操作方法。该设备包括能够相对于燃烧喷枪的壳体转动至加载位置的扭转元件。该设备还包括对扭转元件施加作用力的偏置元件，该作用力使扭转元件移动阀芯至关闭位置。该设备还包括接合机构，构造成在加载位置选择性接合并保持扭转元件。

Description

用于燃烧喷枪的改进的本质安全阀及操作方法

技术领域

本发明总体涉及用于施加涂层的系统和方法，更具体来说，涉及用于控制手持燃烧喷枪的本质安全、多口阀。

背景技术

已知燃烧丝喷涂系统和方法用于在物体上提供涂层来用于各种用途。典型的燃烧丝喷涂系统包括手持燃烧喷枪，其混合氧气、燃气和空气来熔化金属丝并将熔融金属作为涂层喷涂到目标物体上。例如，传统的燃烧喷枪具有一组由空气涡轮机提供动力的驱动辊，其将一个或多个金属丝引入枪中。氧气和燃气在枪中混合并被点燃以产生火焰。普通燃气包括乙炔、氢、丙烷、丙炔-丙二烯或天然气。压缩空气用于成形并加速包含出口喷嘴的气帽处的火焰。金属丝被供给火焰，其在此熔化并雾化。这样，金属熔融液滴被喷向待涂覆物体。

被喷涂的熔融金属在物体上固化以形成涂层，其为物体表面提供了一种或多种性能增强的特性。例如，燃烧丝喷涂层可以用于多种应用，包括但不限于：防腐蚀、防磨损、表面修复、电/热传导、表面装饰等。

传统的气动燃烧喷枪通常具有用于控制各种气体例如氧气、燃气和压缩空气通过喷枪的阀芯。阀芯可以是具有多个口和通道的旋转元件，其取决于阀芯的旋转位置而选择性控制不同气体在喷枪中的流动。例如，可以转动(ported)阀芯以能够同时控制多种气体来获得关闭、空转/点火以及全流操作条件下的受控流。具体来说，通过旋转阀芯至预定位置，阀芯内的口与喷枪其它部分中的气体通道对准。取决于每种气体的供给压力，作为流体调节口的阀芯中的各种口的直径决定了每种气体的流动。

通常，阀芯的位置由操作人员使用伸出燃烧喷枪的阀芯手柄来设置。当操作人员将阀芯手柄转动至与操作条件(例如关闭、空转/点火、全流等)对应的预定位置时，阀芯被定位在喷枪中以提供用于该操作条件的精确的气体混合物。这样，操作人员能够使用阀芯手柄设置喷枪的操作条件，并随后释放阀芯手柄且使用两只手来控制喷枪的运动。因为阀芯一旦设定就保持就位，喷枪会持续发出高速火焰和熔融金属，直至操作人员将阀芯转动至关闭位置。这例如在全流条件下操作的喷枪滑落时会出现安全危险。

传统的气动燃烧喷枪，例如上面所述，在操作发生意外的情况下不具有自动停止喷枪操作的机构。许多电动装置，从自动机械到手持动力工具，具有安全“自动应急(deadman)”开关，当操作人员释放开关时，其切断至装置或工具的电力。但是，由于手持气动燃烧喷枪不利用电力，电自动应急开关不适用于这类燃烧喷枪。

此外，已知的电紧急切断装置仅设有开和关位置。而手持气动燃烧枪却需要用于不同气流状态的多个位置设置。另外，由于手持气动燃烧枪应当重量轻以最小化操作人员的疲劳，为现有喷枪添加额外的安全阀就不够理想了。

因此，该领域存在克服上述缺陷的需求。

发明内容

通过阅读本公开内容和附图可以明确本发明的示例性实施例和优点。根据本发明的第一方面，提供了一种构造成提供用于燃烧喷枪的安全机构的设备。该设备包括能够相对于燃烧喷枪的壳体转动至加载位置的扭转元件。该设备还包括对扭转元件施加作用力的偏置元件，该作用力使扭转元件移动阀芯至关闭位置。该设备还包括接合机构，构造成在加载位置选择性接合并保持扭转元件。

在一个实施例中，当至少预定作用力施加于接合机构时，接合机构将扭转元件保持在加载位置，当对接合机构施加的作用力小于所述预定作用力时，接合机构与扭转元件脱离接合。另外，在扭转元件被接合机构保持在加载位置时，阀芯可以相对于扭转元件和壳体转动。

在一个具体实施例中，扭转元件具有接合表面，并且接合机构具有构造并设置成接合所述接合表面的制转杆。所述接合表面可以形成在扭转元件外部的凹进中。该设备可以另外包括固定地连接于制转杆的扳机，其中扳机构造成相对扭转元件移动制转杆。对扳机施加大于或等于预定作用力的扳机作用力使制转杆与所述接合表面保持接合并防止偏置元件转动扭转元件。

偏置元件可以是弹簧，其偏置扭转元件以相对于壳体转动。另外，燃烧喷枪可以是手持气动燃烧喷枪。

根据本发明的另一方面，提供了一种燃烧喷枪，其具有气头组件，气头组件包括壳体和可转动地设置在壳体内的阀芯。阀芯可选择性地置于关闭位置和全流位置之间。该喷枪还包括：偏置元件，能够将阀芯向关闭位置偏置；和接合机构，构造成选择性地抵消与偏置元件相关的偏置作用力。

在一个实施例中，该喷枪另外具有手柄和能够相对于手柄移动的扳机。当至少预定作用力施加于扳机时，接合机构抵消所述偏置作用力，当施加于扳机的作用力小于所述预定作用力时，所述偏置作用力被传递给阀芯。

在另一个实施例中，该喷枪包括可转动地连接于壳体的扭转元件。扭转元件选择性地将所述偏置作用力传递给阀芯。在又一个实施例中，接合机构通过在加载位置接合扭转元件而抵消所述偏置作用力并将扭转元件保持在加载位置。在又一个实施例中，当至少预定作用力施加于接合机构的扳机时，接合机构将扭转元件保持在加载位置，当对接合机构的扳机施加的作用力小于所述预定作用力时，接合机构与扭转元件脱离接合。在扭转元件被接合机构保持在加载位置时，阀芯可以相对于扭转元件和壳体转动。

根据本发明的另一方面，提供了一种操作燃烧喷枪的方法。该方法包括：加载扭转元件至加载位置；以及可释放地扣紧扳机以将扭转元件选择性保持在加载位置。该方法还包括在扭转元件被选择性保持在加载位置时调节至喷嘴的气流以及当释放扳机时切断至喷嘴的气流。

在一个实施例中，所述加载扭转元件包括克服偏置元件的作用力以将阀芯从关闭位置转动至流动位置，并且所述切断气流包括扭转元件在偏置元件的作用力下将阀芯移动至关闭位置。

该方法可以另外包括点燃气流以及将金属丝供入点燃的气流中。在一个具体实施例中，所述可释放地扣紧扳机使制转杆插入形成在扭转元件内的凹口。

附图说明

作为本发明示例性实施方案的非限制性实施例，在下面的具体实施方式中参照附图进一步描述了本发明，其中在附图的所有视图中，相似的标记代表相似的部件，并且其中：

图1-3、4A-4F、5A-5F、6A-6F以及7-12示出了用于根据本发明不同方面的燃烧喷枪的安全机构的不同方面；

图13示出了装配有根据本发明一些方面的安全机构的燃烧喷枪；

图14-16示出了用于根据本发明不同方面的燃烧喷枪的安全机构的替代性实施方案的不同方面；以及

图17示出了用于根据本发明不同方面的燃烧喷枪的安全机构的替代性实施方案的不同方面。

具体实施方式

在此所示细节作为示例并仅用于说明本发明的实施例，并用于提供本发明的原理和概念性方面的被认为是最有用和最便于理解的说明。在这点上，相比基本理解本发明所需的结构细节，不打算更加详细地示出本发明的结构细节，说明书以及附图会使本领域技术人员明白如何实际体现本发明的几种形式。

本发明总体涉及施加涂层的系统和方法，更具体来说涉及涉及用于控制手持燃烧喷枪的本质安全、多口阀。根据本发明，提供了用于手持、气动燃烧喷枪的安全机构。在实施例中，安全机构用作自动应急开关，其在操作人员释放扳机时自动中断燃烧喷枪的操作。

在具体实施例中，安全机构包括扭转环，扭转环被偏置元件推压而使阀芯移动至关闭位置。扭转环可以被操作人员转动至加载位置并通过对燃烧喷枪的手柄附近的扳机施加作用力而保持在加载位置。当扭转环被保持在加载位置时，操作人员可以自由转动阀芯至任何所需操作位置，包括例如全流、空转/点燃和关闭位置。但是，当操作人员释放扳机时，偏置元件通过转动阀芯至关闭位置而自动切断氧和燃气流。这样，本发明的实施方案提供了用于手持气动燃烧喷枪的自动应急开关。

在此针对手持燃烧金属丝喷枪描述了本发明的实施例。但是，本发明不限于用于燃烧金属丝喷枪。因此，本发明的实施方案可以用于任何手持气动装置，其中转动阀的转动位置控制装置的操作，包括但不限于：燃烧粉末喷枪、高速氧燃料(HVOF)喷涂系统、焊接系统等。

图1示出了根据本发明的燃烧喷枪的气头组件10的实施例的切去一部分的视图。更具体来说，气头组件10包含壳体15，壳体具有用于将氧、燃气和压缩空气导过燃烧喷枪的多个口和通道20。气头组件10还包含安全机构25，用于在特定情况下自动关闭通过燃烧喷枪的气流。

在一个实施例中，安全机构25包含扭转环30，其可转动地与阀芯40对准并可相对于壳体15围绕轴线“A”转动。参见图1和2，扭转环30具有容纳阀芯40的孔35。阀芯40相对于壳体15和扭转环30都能够围绕轴线“A”转动。虽然未在图1和2中示出，但是阀芯40包含用于精确控制在燃烧喷枪的气头组件10内的气流的合适的口。例如，口可以设置在阀芯40和壳体15内来限定用于至少三种操作条件(包含但不限于关闭、空转/点火以及全流条件)的氧、燃气以及压缩空气的流动条件，这是已知的，相信无需进一步解释。

如图2所示，阀芯手柄45连接于阀芯40。阀芯手柄45允许操作人员选择性设置阀芯40的转动位置。虽然所示阀芯手柄在与扭转环30相对的壳体15的端部50处，但是本发明并不限于这种结构。相反，阀芯手柄45和扭转环30也可以相对于壳体15位于任何所需位置。例如，阀芯手柄可以位于围绕扭转环30的任何周向位置，包括与扭转环30相同的壳体15的一侧上。

在具体实施例中，端盖55固定地连接于阀芯40，以使阀芯40、阀芯手柄45以及端盖55作为单个单元一起转动。端盖55也可以使用螺钉60固定于阀芯40，螺钉60的头部65埋入端盖55的腔70中。但是本发明并不限于这种结构，也可以使用其它连接装置，包括压/摩擦配合、键槽、粘结剂等，将端盖55固定于阀芯40。

仍然参见图2，销75具有固定地保持在端盖55中的孔85内的第一端80。销75的第二端90滑动接收在扭转环30中的狭槽95内。如图1所示，狭槽95具有弧形，包括第一狭槽端100和第二狭槽端105。通过将销75的第一端80经端盖55固定于阀芯40并将销75的第二端90滑动地接合在狭槽95内，狭槽95限定能够在阀芯40和扭转环30之间发生的相对转动范围。

在一个实施例中，安全机构25还包含偏置元件110，其偏置扭转环30以相对于壳体15沿第一方向例如箭头“B”所示顺时针方向转动。在具体实施例中，偏置元件110包括扭转弹簧，扭转弹簧具有接合在扭转环30中的第一锚固孔126内的第一弹簧端115和接合在壳体15中的第二锚固孔127内的第二弹簧端125。偏置元件110可以是适于造成扭转环30和壳体15之间相对转动的任何类型的弹簧。优选偏置元件110是恒力扭转弹簧。但是，本发明不限于恒力扭转弹簧，而是可以使用任何合适的弹簧，包括但不限于平扭转弹簧、圆扭转弹簧等。

由于狭槽95和销75之间的相互作用，偏置元件110也偏置阀芯40以在特定条件下相对于壳体15沿第一方向“B”转动。更具体来说，当偏置元件110使扭转环30相对于壳体15沿第一方向“B”转动时，第一狭槽端100抵接并推动销75，其使阀芯40相对于壳体15沿第一方向“B”与扭转环30一起转动。阀芯40与壳体15中的至少一个可以设有机械止挡(未示出)来防止阀芯40沿第一方向“B”的转动超出预定位置。在优选实施例中，预定位置对应于燃烧喷枪的关闭操作位置，例如，防止氧和燃气流过气头组件10的位置。

虽然偏置元件110沿第一方向“B”推压扭转环30，但是也可以使用阀芯手柄45来沿与第一方向“B”相反的第二方向，如箭头“C”所示的逆时针方向，转动阀芯40和扭转环30。例如，操作人员可以对阀芯手柄45施加足够的作用力来克服偏置元件110的作用力，以使销75抵接并推动第一狭槽端100，由此使阀芯40和扭转环30一起相对于壳体15沿第二方向“C”转动。

通过认真选择偏置元件110可以将克服偏置元件110所需的作用力的大小设置为任意所需值。在实施例中，阀芯手柄45处需要大约17至18英寸-磅的作用力来克服偏置元件110并使阀芯40和扭转环30一起相对于壳体15沿第二方向“C”转动。但是，本发明不限于该值，通过选择各个部件的材料和几何形状可以设置任意所需作用力。

参见图1，安全机构25包含制转杆130，在阀芯手柄45用于沿方向“C”转动扭转环30到预定位置例如加载位置时，制转杆130能够与形成在扭转环30中的凹进120的接触表面117接合。在实施例中，制转杆130通过例如固定螺钉或其它任何合适的紧固结构固定地连接于轴135。轴135可转动地设置在支架145内，支架145通过托架147固定于壳体15。这样，制转杆可以朝向以及离开扭转环30转动。具体来说，通过轴135和支架145，可以转动制转杆130来接合和脱离扭转环30内的凹进120。

在另一个实施例中，安全机构25还包含固定地连接于轴135的杆150和固定地连接于杆150的扳机155。当气头组件10作为燃烧喷枪的一部分时，如图3部分所示，扳机155可以设置成足够靠近燃烧喷枪的手柄160以允许燃烧喷枪的操作人员用一只手握持手柄160并操纵扳机155。虽然图1和3所示扳机155具有圆柱形或杆形，但是本发明不限于这种形状，任何合适形状都可以用于扳机155。

如上所述，偏置元件110将阀芯40偏置到关闭位置，空气、氧和燃气不能在关闭位置流过气头组件10。扭转环30相对于阀芯40和壳体15设置成，当阀芯40在关闭位置时使凹进120远离制转杆130。

为了使燃烧喷枪进入工作模式，例如空转或全流模式，其中，空气、氧和燃气在工作模式流过气头组件10，操作人员沿方向“C”对阀芯手柄45施加足够的作用力来克服偏置元件110。如上所述，这种作用力会使阀芯40和扭转环30都沿方向“C”相对于壳体15转动。扭转环30的这种转动会使凹进120转向制转杆130。当转动凹进120来与制转杆130对准时，操作人员可以将扳机155拉向手柄160，其使轴135在支架145内转动，而这又推动制转杆130与凹进120的接触表面117接合。

根据本发明的一个方面，安全机构25构造成使得施加于扳机155预定的作用力会将制转杆130与凹进120保持接合，由此将扭转环30在加载位置保持静止不动。具体来说，当制转杆130与凹进120接合时，通过对扳机155施加足够的作用力会防止扭转环30沿方向“B”转动。如下更加详细地描述，当通过扳机155和制转杆130将扭转环30固定地保持在加载位置时，阀芯40可以相对于扭转环30和壳体15转动到燃烧喷枪的任意所需操作位置。

另一方面，当对扳机155施加的作用力小于预定作用力时，偏置元件110的推力再加上凹进120和制转杆130的表面的几何形状会使扭转环30转动并脱离制转杆130。因此当操作人员释放扳机155时，偏置元件110沿方向“B”转动扭转环30，而这又将阀芯40转动到关闭位置。这样，安全机构25用作燃烧喷枪的自动应急开关。

偏置元件110的作用力和制转杆130的几何形状以及接触表面117尤其会影响将制转杆130与凹进120接合的扳机155处所需的作用力的大小。因此，通过选择各部件的材料和几何形状可以将预定作用力调节至任何所需值。在优选实施例中，预定作用力比较小以降低操作疲劳。例如，预定作用力可以是约1盎司至5磅，优选是约3盎司至4盎司。在另一实施例中，接触表面117和制转杆130的相应表面相对于扭转环的径向轴线设置成大约10度至30度的角度，优选大约15度至20度，更优选为17度。通过使用以这种角度设置的表面，当释放扳机155时，偏置元件110的推力使接触表面117将制转杆130推出凹进。但是，本发明不限于这种几何形状，在本发明的范围内可以使用任何所需几何形状。

在特别有利的实施例中，弧形狭槽95和阀芯40构造成使阀芯40可以转动至任何所需操作位置，而扭转环30固定地保持在加载位置。从图1和2以及前面的描述应当很清楚，在制转杆130和凹进120接合而将扭转环30保持静止不动时，阀芯40可以相对于扭转环30和壳体15自由转动。具体来说，通过端盖55连接于阀芯40的销75在弧形狭槽95内自由滑动而制转杆130防止扭转环30转动。因此，通过合适地设计弧形狭槽95以及阀芯40和壳体15内的各个口的尺寸和位置，当扭转环被制转杆130固定地保持时，阀芯40可以通过阀芯手柄45转动至任何所需操作位置，例如空转/点火、全流。

例如，当制转杆130与凹进120接合时，阀芯40的全流位置可以对应于销75抵接第一狭槽端100的位置，阀芯40的关闭位置可以对应于销75抵接第二狭槽端105的位置，阀芯40的空转/点火位置可以对应于销75在第一狭槽端100和第二狭槽端105之间的大致中点处的位置。应当注意，本发明不限于阀芯40的这些操作位置。相反，当制转杆130与凹进120接合时，阀芯40的任何数量的所需位置可以限定在狭槽95内的销75的任何所需位置处。另外，一个或多个制动机构可以用在壳体15内来将阀芯40保持在相应的操作位置。当然，当使用制动机构时，偏置元件110应当构造成提供足够的转动力以在释放扳机155时克服制动机构。

在一个实施例中，扭转环30由塑料或铝制成，制转杆130由钢例如硬质钢制成，扳机155由铝制成。铝部件可以进行阳极化处理。但是，本发明不限于这些材料，在此描述的元件和部件可以由任何合适材料构成而仍然在本发明的范围内。

在另一实施例中，耐磨垫165设置在制转杆130和接合表面117中的至少一个上以减小这些部件上的磨损。耐磨垫165可以由硬质钢或任何其它合适的材料制成。

在此描述的气头组件10和安全机构25可以用于手持气动燃烧喷枪。在这种实施例中，安全机构25将燃烧喷枪偏置到默认的关闭位置。在示例性操作方法中，操作人员可以抓住燃烧喷枪的手柄160(其中阀芯40在默认的关闭位置)并沿方向“C”对阀芯手柄45施加作用力。当对阀芯手柄45所施加的作用力克服偏置元件110时，阀芯40和扭转环30相对于壳体15沿方向“C”转动，直至到达停止点，机械止挡在停止点阻止阀芯40和扭转环30相对于壳体15的进一步转动。在该点，偏置元件被“加载”并且扭转环在加载位置。在该加载位置，凹进120基本对准制转杆130，使得操作人员可以沿合适方向并用足够的作用力移动扳机155以使制转杆130接合凹进120。

在一个实施例中，当扭转环30在加载位置并且销75抵接第一狭槽表面100时，阀芯40处于全流操作位置。因此，通过相对于壳体15沿方向“C”转动阀芯40和扭转环30至停止点。操作人员允许空气、氧和燃气以全流速流过气头组件10。在点燃之前的气体全流用于清扫气体线路，这对于避免回火是有益的。

在全流位置的清扫时间量足够以后，并同时在扳机155上维持足够的作用力来防止扭转环30的转动，操作人员沿方向“B”转动阀芯手柄45直至阀芯40位于空转/点燃位置。在空转/点燃位置，阀芯40允许减少的氧和燃气量流过气头组件10。这样，操作人员可以以受控的方式点燃燃烧喷枪的气体混合物。

在点燃气体混合物以后，并同时在扳机155上维持足够的作用力来防止扭转环30的转动，操作人员沿方向“C”转动阀芯手柄45直至阀芯40再次位于所需位置，例如全流位置。在全流位置，操作人员可以常规方式使用燃烧喷枪来对目标物体施加涂层。也就是说，可以将金属丝供入点燃的气体混合物中以使金属熔化、雾化并喷出枪的喷嘴。只要操作人员在扳机155上维持足够的作用力来防止扭转环30的转动，操作人员就可以移动阀芯手柄45至限定在狭槽95中的任何所需位置，以将阀芯40重新定位到任何所需操作位置，例如全流、空转/启动和关闭位置。

但是，如果操作人员释放扳机155，例如有意释放扳机、意外掉落喷枪等，偏置元件110就会自动地使阀芯40沿方向“B”转动至关闭位置，在关闭位置空气、氧和燃气被阻止通过气头组件10并且喷枪基本关闭。这样，包含扭转环30、偏置元件110、制转杆130以及扳机155的安全机构25用作自动应急开关，以在特定情况下自动关闭手持气动燃烧喷枪设备。有利地是，安全机构25不干涉燃烧喷枪的正常操作，而是一旦被接合就允许燃烧喷枪工作在任何所需操作状态。

图4A-4F、5A-5F、6A-6F示出了本发明另一个实施例的不同视图，其中相似的标记代表已经在此描述的部件。更具体来说，图4A-4F示出了具有壳体15和阀芯手柄45的气头组件10。根据本发明的一个方面的安全机构25包含扭转环30、制转杆130、轴135、杆150和扳机155。如图4A和4E所示，制转杆脱离扭转环30，因此所示阀芯(在图4A-4F中不可见)借助于扭转环30、端帽55和螺钉60处于默认的关闭位置。

图5A-5F描述的设备中，阀芯手柄45并因此阀芯和端盖55设置在全流位置。同样在图5A-5F中，所示扭转环位于加载位置，其中凹进120和制转杆130对准。另外，图5A-5E示出：扳机155已经沿方向“D”移动，这时，制转杆130与扭转环30的凹进120接合。

图5A-5F所示状态可以对应于例如操作人员已经将阀芯手柄45从默认的关闭位置转动以移动扭转环30到加载位置，并随后扣紧扳机155来使制转杆130与凹进120接合的情况。只要操作人员在扳机155上维持足够的作用力，扭转环30将相对于壳体15保持固定。当扭转环30相对于壳体15保持静止不动时，操作人员可以将阀芯手柄45移动至弧形狭槽(未示出)的范围内的任何所需位置。但是，如果操作人员释放扳机，偏置元件就会相对于壳体15转动扭转环30，这将使阀芯40推到关闭位置。

图6A-6F描述的设备中，扭转环30通过制转杆130和扳机155保持在加载位置，而阀芯手柄45设置在空转/启动位置。如上参照图1-3所示，当扭转环30通过制转杆130和扳机155被固定地保持在加载位置时，阀芯手柄45可以沿方向“B”和方向“C”自由转动。但是，当释放扳机155时，偏置元件(在图4-6中不可见)将扭转环30并因此阀芯推至关闭位置。

图7-12示出了本发明的实施例的不同视图，其中相似的标记代表在此已经描述的部件，更具体来说，图7-12示出的不同视图的气头组件10包含壳体15、阀芯40以及阀芯手柄45。该设备也具有安全机构25，其包含扭转环30、偏置元件110、制转杆130、轴135、杆150以及扳机155。端盖55通过螺钉60连接于阀芯40，狭槽95限定扭转环30和阀芯40之间的相对转动范围。

图7-12还示出了任选的盖200，在一个实施例中，盖200包含第一部分202，其覆盖并保护扭转环30和端盖55。第一部分202可以是大致圆柱形，但是本发明不限于这种形状，并且可以使用任何所需形状。在另一个实施例中，盖200包含第二部分203，其至少部分覆盖和保护制转杆130。第一部分202和第二部分203可以是一体的，或者可以可拆卸地相互连接。在一个具体实施例中，盖200通过至少一个机械紧固件，例如但不限于至少一个螺钉204，可拆卸地连接于壳体15。

图7-12还示出了入口205、210以及215，氧、燃气和压缩空气可以在这些入口处输入气头组件10，还示出了在阀芯40中的多个内部口220a、220b、220c等，和在壳体15中的多个内部口230a、230b等，用于通过气头组件10传送氧、燃气和压缩空气。在一个实施例中，壳体15包含凸缘240或其它安装结构来连接燃烧喷枪的空气帽。

图13示出了根据本发明的燃烧喷枪250，在一个实施例中，燃烧喷枪250包含在此描述的气头组件10和安全机构25。例如，气头组件10包含的壳体15具有用于氧、燃气和工艺空气的入口205、210、215。安全机构25的各部分容纳在盖200内，其通过螺钉204可拆卸地连接于壳体15。阀芯手柄45从壳体15的一侧伸出，用于调节阀芯的位置。

在一个实施例中，燃烧喷枪250包含手柄160。扳机155邻近手柄160伸出，使得操作人员可以操纵扳机155，同时通过手柄160而握持燃烧喷枪250。燃烧喷枪250也可以包含用于混合氧和燃气的空气帽255。

在另一个实施例中，燃烧喷枪250包含由压缩空气供能的空气涡轮机260。空气涡轮机260通过减速齿轮系统驱动内部丝卷，来将金属丝引入丝入口265，并将金属丝移入空气帽255，金属在此熔化、雾化并夹在离开出口喷嘴270的气体流中。

图14-16示出了用于根据本发明一个实施方案的手持燃烧喷枪的安全机构的另一个实施例的视图。更具体来说，图14-16示出的气头组件310具有壳体315和阀芯手柄345，其类似于参照图1描述的气头组件10、壳体15和阀芯手柄45。气头组件310可以包含阀芯340，其用于通过口和转动位置来控制氧、燃气和压缩空气，类似于参照图1描述的阀芯40。

与图1所示实施例相比，阀芯340包含多个接合表面370a、370b、370c，其能够与通过连杆380连接于扳机385的制转杆375选择性接合。在一个具体实施例中，各个相应的接合表面370a、370b、370c对应于阀芯340的预定操作位置。另外，偏置元件365连接在阀芯340和壳体315之间来将阀芯340推向例如由阀芯手柄345的位置“G”表示的关闭位置。偏置元件365可以是例如类似于参照图1和2描述的扭簧。但是，图14-16所示的实施例中没有扭转环。相反，偏置元件365一直直接作用在阀芯340上而使阀芯相对于壳体转动。或者，可以使用固定于阀芯340的扭转环，其中偏置元件365设置在扭转环和壳体315之间并且在扭转环和阀芯340之间没有相对运动。

在使用图14-16所示的设备时，操作人员通过手柄390握持燃烧喷枪并将阀芯手柄345移至任何所需位置，例如全流位置“H”。当阀芯手柄345被设置在预定操作位置时，操作人员扣紧扳机385来使制转杆375与接合表面370a、370b、370c中的对应于阀芯340和阀芯手柄345的选定操作位置的一个相应接合表面接合。

为了在操作位置之间移动阀芯340，操作人员抓住阀芯手柄345，释放扳机385，将阀芯手柄345转动至新的位置，然后再次扣紧扳机来使制转杆375与接合表面370a、370b、370c中的另一个相接合。如果操作人员无论何种原因释放扳机并且同时没有控制阀芯手柄345，偏置元件365就使阀芯340自动转动至关闭位置。这样，例如通过消除像扭转环、端盖等元件，图14-16所示的设备提供的自动应急开关具有减小的重量和体积。

图17示出了用于根据本发明一个实施方案的手持燃烧喷枪的安全机构的另一个实施例。替代例如上面参照图1-16描述的那些机械驱动式制转杆，制转杆也可以是气驱动式或电驱动式。更具体来说，图17示出的安全机构具有气驱动式制转杆475，其是可移动的以接合和脱离阀芯440的接合表面470a、470b、470c。阀芯440可以类似于上面参照图14-16描述的阀芯340，其利用口和转动位置控制氧、燃气和压缩空气的流动，并包含与预定操作位置对应的多个相应的接合表面470a、470b、470c。另外，阀芯440可转动地保持在类似于上面参照图1描述的燃烧喷枪的气头组件的壳体内。

在一个实施例中，偏置元件645连接在阀芯440和壳体之间来将阀芯440推向关闭位置。偏置元件645可以是例如类似于上面参照图1和2描述的扭簧。但是，图17所示实施例没有扭转环。相反，偏置元件645一直直接作用在阀芯440上以使阀芯440相对于壳体转动。或者，可以使用固定于阀芯440的扭转环，其中偏置元件设置在扭转环和壳体之间并且在扭转环和阀芯440之间没有相对运动。

在图17所示实施方案中，制转杆475通过气动组件接合以及脱离接合表面470a、470b、470c。更具体来说，制转杆475形成滑动地保持在汽缸520内的活塞515的一部分。汽缸520内的弹簧525作用在活塞515的头530上来使活塞515离开阀芯440，例如使制转杆475与任一表面470a、470b、470c脱离接合。

通过在与弹簧525相对设置的头530的一侧上的汽缸520的腔535内提供足够的压力，活塞515可以克服弹簧525的作用力而移动，例如，使制转杆475移向阀芯440。更具体来说，当作用在头530的表面区域上的腔535内的压力超过弹簧525的作用力时，活塞515伸出汽缸520以驱动制转杆475朝向阀芯440。或者，当作用在头530的表面区域上的腔535内的压力不超过弹簧525的作用力时，活塞515缩回汽缸520以将制转杆475拉离阀芯440。

气动压力通过扳机540和开关545选择性地提供给腔535，其中扳机540和开关545可操作地连接在燃烧喷枪的压缩空气源550和汽缸520之间。更具体来说，当扳机540被压向手柄555时，扳机540将开关545移入第一状态。开关545构造成，在第一状态，排气孔560关闭并且压缩空气源550与导管565连通。因此，当开关545在第一位置时，压缩空气从压缩空气源550通过导管565流入腔535，由此克服弹簧525的作用力并将制转杆475移向阀芯440。因此，当扳机540被压向手柄555时，制转杆475伸向阀芯440。

另一方面，当扳机540移动离开手柄555时，例如燃烧喷枪意外掉落时，扳机540将开关545置于第二状态。在第二状态，排气孔560对大气开放并且压缩空气源550被堵塞，例如不与导管565连通。这样，允许来自腔535和导管565的空气流出排气孔560。因此，弹簧525的作用力使活塞515缩进汽缸520，由此拉动制转杆475与阀芯440脱离接合。

在使用图17所示的设备时，操作人员通过手柄555握持燃烧喷枪并将阀芯手柄移至任何所需位置，例如接合表面470a与制转杆475对准的全流位置。当阀芯手柄设置在所需操作位置时，操作人员将扳机拉向手柄555。这使制转杆475与接合表面470a、470b、470c中对应于阀芯440和阀芯手柄的选定操作位置的一个相应接合表面接合。

为了在操作位置之间移动阀芯440，操作人员抓住阀芯手柄，释放扳机540，转动阀芯手柄至新的位置，然后再次扣紧扳机以使制转杆475与接合表面470a、470b、470c中的另一个接合表面接合。如果操作人员无论何种原因释放扳机而没有同时控制阀芯手柄，制转杆475就会移动而与阀芯440脱离接合，并且偏置元件465会将阀芯440自动转动至关闭位置。这样，图17所示设备提供了气动操作的自动应急开关。

在另一个实施例中，图17所示的气动操作的制转杆475可以用于图1和2所示的安全机构。例如，可以使用扳机540、阀545、活塞515、汽缸520、弹簧525、导管565以及空气源550来选择性移动制转杆475来与扭转环30的凹进120接合，而不是使用扳机155和制转杆130。或者，可以设置扳机540、阀545、活塞515、汽缸520、弹簧525、导管565以及空气源550来选择性地对制转杆130施加作用力以选择性移动制转杆475来与扭转环30的凹进120接合。

可以使用螺线管或其它电致动器来代替图17中所示的气动装置。例如，按压扳机会将螺线管激励至第一位置，其移动制转杆来与阀芯或扭转环的接合表面接合；而释放扳机将螺线管激励至第二位置，其移动制转杆来与阀芯或扭转环的接合表面脱离接合。

另外或者可选择地，可以设置紧急停止按钮，其电连接于螺线管，但相对于手持燃烧喷枪远距离设置。在一个实施例中，按压紧急停止按钮将螺线管激励至第二位置。这样，远离燃烧喷枪的人可以通过按压紧急停止按钮来关闭燃烧喷枪。

另外或者可选择地，可以设置计算机化控制器，其电连接于螺线管，但相对于手持燃烧喷枪远距离设置。例如，计算机化控制器可以设有检测燃烧喷枪的操作参数的传感器。当检测到预定条件时，计算机化控制器会将螺线管激励至第二位置来使制转杆脱离阀芯并且允许扭簧自动地将阀芯转动至关闭位置。

对于使用转动阀芯的现有手持气动装置，可以加入或改型在此描述的安全机构。更具体来说，可以从外部加入在此描述的安全机构而无需对阀芯和/或壳体的内部口和气体通道进行改变。

应当注意，上述实施例仅用于解释目的，决不能解释为限制本发明。虽然参照示例性实施例描述了本发明，但应当理解，在此所用的语句是说明和示例性的，而非限制性语句。在目前和修改后的权利要求的范围内，可以进行改变而不脱离本发明各方面的范围和精神。虽然在此参照具体手段、材料和实施例描述了本发明，但本发明不限于在此所具体公开的内容；相反，本发明延及例如在所附权利要求范围内的所有功能等同结构、方法和用途。

Claims (11)

1.构造成提供用于燃烧喷枪的安全机构的设备，包括：

扭转元件，能够相对于燃烧喷枪的壳体转动至加载位置；

对扭转元件施加作用力的偏置元件，该作用力使扭转元件移动阀芯至关闭位置；和

接合机构，构造成在加载位置选择性接合并保持扭转元件，

其中：

扭转元件包括接合表面；以及

接合机构包括构造并设置成接合所述接合表面的制转杆；并且

其中所述接合表面形成在扭转元件外部的凹进中。

2.权利要求1的设备，其中：

当至少预定作用力施加于接合机构时，接合机构将扭转元件保持在加载位置，以及

当对接合机构施加的作用力小于所述预定作用力时，接合机构与扭转元件脱离接合。

3.权利要求1的设备，其中在扭转元件被接合机构保持在加载位置时，阀芯能够相对于扭转元件和壳体转动。

4.权利要求1的设备，其中偏置元件包括弹簧，弹簧偏置扭转元件以相对于壳体转动。

5.权利要求1的设备，其中燃烧喷枪是手持气动燃烧喷枪。

6.构造成提供用于燃烧喷枪的安全机构的设备，包括：

扭转元件，能够相对于燃烧喷枪的壳体转动至加载位置；

对扭转元件施加作用力的偏置元件，该作用力使扭转元件移动阀芯至关闭位置；

接合机构，构造成在加载位置选择性接合并保持扭转元件，其中：

扭转元件包括接合表面，以及

接合机构包括构造并设置成接合所述接合表面的制转杆；和

固定地连接于制转杆的扳机，其中扳机构造成相对扭转元件移动制转杆。

7.权利要求6的设备，其中对扳机施加大于或等于预定作用力的扳机作用力使制转杆与所述接合表面保持接合并防止偏置元件转动扭转元件。

8.一种操作燃烧喷枪的方法，包括：

加载扭转元件至加载位置；

可释放地扣紧扳机以将扭转元件选择性保持在加载位置；

在扭转元件被选择性保持在加载位置时调节至喷嘴的气流；以及

当释放扳机时切断至喷嘴的气流，

其中所述可释放地扣紧扳机使制转杆插入形成在扭转元件内的凹口。

9.权利要求8的方法，其中：

所述加载扭转元件包括克服偏置元件的作用力以将阀芯从关闭位置转动至流动位置，以及

切断至喷嘴的气流包括扭转元件在偏置元件的作用力下将阀芯移动至关闭位置。

10.权利要求8的方法，还包括点燃气流。

11.权利要求10的方法，还包括将金属丝供入点燃的气流中。