CN112639280A - 点火器 - Google Patents

Abstract

一种点火器装置，其包括：用于压电点火源的保持器，该保持器包括第一端和第二端，其中，内保持器的第一端连接至包括致动器的压电点火源，而内支架的第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面；以及附接装置，该附接装置用于将点火器装置可释放地附接至支撑构件，其中，在点火器装置附接至支撑构件时，致动器可从放松状态移动到压缩状态，从而激活压电点火源，产生用于点燃氧燃料炬的火花从而产生火焰。

Description

点火器

技术领域

本发明涉及一种用于点燃诸如氧燃料炬之类的焊接/切割工具的点火器装置。本发明特别涉及一种用于点燃或重新点燃已熄灭的焊接即/切割工具等的点火器装置。

背景技术

有许多不同的焊接/切割金属的方法，其中一些示例是MIG(金属惰性气体)焊；电弧焊；TIG(钨惰性气体)焊；FCAW(药芯弧焊)；以及氧燃料焊。

氧燃料焊接/切割涉及燃烧由燃料和氧气的加压流形成的燃料和氧气的混合物以产生火焰。与在空气中燃烧相反，在氧气中燃烧燃料导致火焰温度高到足以(约1900摄氏度至3500摄氏度)熔化诸如钢之类的金属。

氧燃料焊接/切割根据火焰的温度可用于切割或焊接材料，因此被称为焊接/切割。

乙炔是氧燃料焊接中较常见的燃料之一，然而其他燃料可能包括：汽油；氢气；甲基乙炔-丙二烯(MAPP)；丙烯；丁烷；和丙烷。

氧燃料焊接/切割装备通常包括：两个加压并隔离的容器，一个盛装燃料，另一个盛装氧气；焊炬；以及软管，该软管将每个加压容器连接至焊炬。每个加压容器通常均具有阀，用于控制离开加压容器的燃料/氧气的压力，并且还可以具有压力计，用于显示加压容器内的压力和调节输送到焊炬的操作压力。

通常，焊炬包括：用于每条燃料/氧气管路的入口；用于混合燃料和氧气的混合室；以及焊炬切割尖端，该焊炬切割尖端包含用于排出燃料/氧气混合物的出口，该混合物被点燃以产生火焰。入口、混合室和出口经由沿着焊炬长度通过的导管相互连通。混合室可以包括用于控制进入混合室的燃料和/或氧气的流量的阀。焊炬的出口通常呈喷嘴的形式。

与氧燃料焊接/切割炬相关联的一个问题是，由于炬变得太靠近工件，火焰经常会变得熄灭，这也称为"熄火"。火焰也可能由于灰尘和/或熔渣朝焊炬尖端向回吹而被熄灭。上述两种情况都会导致燃料和/或氧气的流动中断，从而使其燃烧元件的火焰缺料。

通常的做法是用手动点火器重新点燃熄灭的氧燃料炬，用手将点火器放置在切割尖端前，产生火花，以重新点燃氧燃料炬。在执行上述任务时，火焰的重新点燃可能导致操作点火器的手被烧伤。因此，重新点燃已熄灭的氧燃料炬往往是一项危险的工作。手动重新点燃氧燃料炬也很麻烦和不方便，因为这个过程需要两只手：一只手拿着炬，另一只手操作点火器。

标准的手动点火器一般分为两类：火石点火器和压电点火器。火石点火器通过利用机械摩擦将动能转化为热能(火花)而产生火花。火石点火器通常结合这样的机制，其使一块金属撞击一块火石来产生火花。与之相比，压电点火器则是通过利用压电效应将动能转化为电能而产生火花。压电效应是指诸如石英晶体之类的某些固体材料响应于所施加的机械应力而积累电荷。

压电点火器比火石点火器具有优势。压电点火器一般被认为比火石点火器更可靠、更耐用，因为其具有较少的移动部件并因此具有较少的潜在故障点。换句话说，压电点火器不依靠摩擦/磨损作用产生火花。此外，压电点火器通常被认为在产生火花方面更加稳定。

相比之下，火石点火器遭受非常严重的磨损，经常需要更换部件。此外，火石点火器由许多小部件(包括火石本身)组成，这些部件可能会与火石点火器脱开并被放错位置。

然而，这两类标准的手动点火器都有同样的缺点，因为它们通常不是为在工作场所使用而设计的。工作场所可以为任何工具的使用提供特殊的工作条件，因为它们通常是混乱的、肮脏的，并且包括容易损坏工具的重物。因此，由于工作场所的极端条件，标准的手动点火器经常会被损坏、丢失或放错位置。由于工具损坏而造成的停工时间会给时间和成本带来影响，同时也会让工具的操作者感到非常沮丧。

此外，标准的手动点火器至少需要一只手握住并操纵点火器才能产生火花。这可能导致在同时操作其他设备(如氧燃料炬)时出现困难和危险的情况。

由于上述原因，有必要改进或至少改善上述与工作场所使用手操作式点火器有关的一些问题。

发明内容

在本发明的一个实施方式中，公开了一种点火器装置，其包括：用于压电点火源的保持器，该保持器包括第一端和第二端，其中所述保持器的所述第一端与包括致动器的压电点火源联接，并且所述保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面；以及附接装置，其将所述点火器装置可释放地附接至支撑构件；其中，在所述点火器装置附接至所述支撑构件时，所述致动器能从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

在本发明的另一个实施方式中，公开了一种点火器装置，其包括：外壳体；用于压电点火源的内保持器，该内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；所述内保持器包括第一端和第二端；所述内保持器的所述第一端被布置成与包括致动器的压电点火源联接；所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；其中，在所述点火器装置附接至所述支撑构件时，当所述内保持器相对于所述外壳体从第一位置移动到第二位置时，所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生用于点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

在本发明的又一实施方式中，公开了一种点火器组件，包括：

a)外壳体；

b)用于压电点火源的内保持器，该内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；

c)所述内保持器包括第一端和第二端；

d)所述内保持器的所述第一端布置成与包括致动器的压电点火源联接；

e)所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；

f)其中，当所述内保持器相对于所述外壳体从第一位置移动到第二位置时，所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生用于点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

在本发明的再一实施方式中，公开了一种使用点火器装置点燃氧燃料炬的方法，该点火器装置包括：

a)外壳体；

b)用于压电点火源的内保持器，该内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；

c)所述内保持器包括第一端和第二端；

d)所述内保持器的所述第一端布置成与包括致动器的压电点火源联接；

e)所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；

f)其中，所述方法包括步骤：

将所述氧燃料炬的所述尖端与所述内保持器的所述第二端接合；

向下按压所述氧燃料炬的所述尖端，使所述内保持器相对于所述外壳体移动，以使所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

在本发明的一些实施方式中，所述外壳体包括用于将所述点火器装置可释放地附接至支撑构件的附接装置。

在本发明的一些实施方式中，所述附接装置是磁体。

在本发明的一些实施方式中，所述外壳体可以具有实心底座。在其他实施方式中，实心底座可以是磁性的，用于可释放地将点火器装置磁性地附接至支撑构件。实心底座可以包括或由磁体组成，用于附接至诸如金属工作台之类的金属支撑构件。

在本发明的一些实施方式中，所述外壳体和所述内保持器可以包括内管状构件和外管状构件，所述内管状构件定位在所述外管状构件内并相对于所述外管状构件可移动。

在本发明的一些实施方式中，所述内保持器和所述外壳体中的至少一者可以是可透气的，以允许气体从其中穿过。

在本发明的一些实施方式中，所述内保持器和所述外壳体可以都是可透气的，以允许气体穿过。

在其他实施方式中，所述内保持器和所述外壳体两者的可透气性可以沿其整个轴向长度延伸。

在本发明的一些实施方式中，在组装状态下，所述内保持器和所述外壳体可以布置成使所述内保持器和所述外壳体的纵向轴线是平行的。在其他实施方式中，在组装状态下，所述内保持器和所述外壳体可以布置成使得所述内保持器和所述外壳体的纵向轴线基本上是同轴的。

在本发明的一些实施方式中，所述内保持器可以经由沿着所述内保持器和所述外壳体的平行的纵向轴线的线性平移相对于所述外壳体移动。

在本发明的一些实施方式中，压电点火源可以是任何合适的市售压电点火源。压电点火源可以通过螺纹连接的方式可释放地联接至内保持器。

在一些实施方式中，内保持器从压缩状态返回到放松状态，适合使用偏置装置，例如弹簧。

本发明适用于焊接、切割和/或加热的方法和工具。

附图说明

虽然任何其他形式可能落入说明书中阐明的的发明范围，但是现在将仅以示例的方式参照附图描述具体实施方式，在附图中：

图1是本发明的点火器组件的一个实施方式的立体图；

图2是图1的点火器组件实施方式的第一分解图；

图3是图1的点火器组件实施方式的端视图；

图4是图1的点火器组件实施方式的侧视图；

图5是图1的点火器组件实施方式的内管状构件的剖视图；

图6是图1的点火器组件实施方式的第二分解图；

图7是图1的点火器组件实施方式的外管状构件的剖视图，外管状构件该包括附接装置；

图8是图1的点火器组件实施方式的内管状构件的分解图，该内管状构件包括压电点火源。

具体实施方式

图1、图3和图4示出了本发明的点火器组件10的一个实施方式，而图2和图6示出了点火器组件10的组成部件的分解图。图2和图6将在后面的部分中更详细地讨论。

点火器组件10可以包括：呈内管状构件12形式的内保持器；呈外管状构件14形式的外壳体；以及压电点火源16。内管状构件12和外管状构件14通常具有空心圆柱形形状。虽然本发明的实施方式定义的内管状构件和外管状构件均包括空心圆柱形形状，但也设想了具有不同横截面的其它管状形状，如三角形、方形和六角形。

内管状构件12和外管状构件14通常由诸如低碳钢之类的耐热材料制成。虽然本发明的实施方式定义了由低碳钢构造的内管状构件和外管状构件，但也设想了诸如黄铜、铜、不锈钢和铸铁之类的其它耐热材料。诸如注塑塑料和印刷材料之类的其他材料也可考虑作为适合于构造内管状构件12和外管状构件14的材料，这取决于它们的耐热能力和满足压电点火源的电接地要求。

在本发明的一种形式中，内管状构件12和外管状构件14可以均由扁平的材料片形成。然后，该扁平的材料片可以弯曲或卷曲以形成圆柱体。然后可以焊接片材的端部以形成接缝，该接缝连结片材的端部并将片材固定成圆柱形形状。

内管状构件12具有第一端18。第一端18可以包括连接元件22a，该连接元件与压电点火源16上的连接元件22b互补。连接22a可以是内螺纹连接器，而连接元件22b可以是外螺纹连接器。然而，诸如摩擦配合、卡口连接和棘爪之类的其他类型的连接也被认为在本发明的范围内。

内管状构件12还具有第二端部20。图3示出了点火器组件10的端视图。如从图3可以看到的，内管状构件12的第二端20具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面24。在本发明的上下文中，术语“配置”被认为包括氧燃料炬的尖端的大小和/或形状。如图3所示，内管状构件12的第二端20包括孔隙26，以允许气体穿过内管状构件的第二端。该特征允许来自氧燃料炬的气体接触来自压电点火源的火花。在一些实施方式中，内管状构件12的第二端20可以包括计量板38。图5是示出计量板38的内管状构件的剖视图。计量板38包括具有至少一个开口的板，该开口的大小是为了控制进入点火器组件的燃料/氧气的流量。燃料/氧气的流动被控制成避免环境空气的移置。环境空气的移置会对燃烧过程产生负面影响。

外管状构件14的直径和长度通常大于内管状构件12的直径和长度。外管状构件14的尺寸是为了使内管状构件12能够被接收在外管状构件14内。

如图1和图4所示，外管状构件14可以具有实心底座36，以使点火器组件能够被竖向支撑在表面上。实心底座36还改善了点火器组件10的整体结构刚度。外管状构件14还可以包括附接装置，用于将点火器组件附接至工作场所的结构件。优选地，该附接装置呈磁体的形式，例如永磁体或电磁体。优选地，附接装置被结合到实心底座36中。

图7示出了可附接至实心底座36的另选附接装置40和42(优选使用螺钉)，以将点火器组件10可拆卸地连接至金属表面圆盘40和42中的任何一者或两者可以是磁性的。圆盘40优选是磁性的，以便将装置附接至金属表面，而圆盘42包括使圆盘能够拧到金属或非金属表面的孔隙。

该特征的一个优点是，点火器组件可以临时固定就位，从而降低了丢失或放错点火器组件的风险。这提供的另一个优点是，使点火器组件无需手动操作，因为当操作者使用氧燃料炬的尖端操作点火器组件时，磁体可以将点火器组件牢牢地保持在结构件上。磁性底座提供的另一个优点是，它使点火器组件可以在狭窄的工作空间中使用，而在这些空间中，由于移动的限制，手动操纵标准的点火器是困难的。

内管状构件12可以是可透气的，以允许气体穿过。内管状构件12的透气性可以通过在内管状构件12的壁中提供孔32a来实现。然而，也可以设想提供可透气的内管状构件12的其他手段，例如狭缝、穿孔和多孔膜。透气性延及内管状构件12的整个长度。

外管状构件14也可以是可透气的，以允许气体穿过。外管状构件14的透气性可以通过在外管状构件14的壁中提供孔32b来实现。然而，也可以设想提供可透气的内管状构件14的其他手段，例如狭缝、穿孔和多孔膜。透气性延及外管状构件12的整个长度。

因此，内管状构件12和外管状构件14都是多孔的。提供多孔的内管状构件和/或外管状构件的优点是，在氧燃料气体点燃和燃烧之后，内管状构件和外管状构件内的温度和压力迅速上升。极端的温度和压力升高可能导致点火器组件的损坏和/或人员受伤。多孔的内管管状构件和外管状构件的透气性有助于扩散热气体的聚集，从而降低由此产生的温度和压力升高。

在一个实施方式中，孔32a和32b布置成使得内管状构件12和外管状构件14为气体提供穿过点火器组件的通道，而不管内管状构件12相对于外管状构件14的旋转对准。

压电点火源16可以是标准的OEM压电点火器，通常用于烤箱、烤架等。

压电点火源16通常可以具有致动器28(例如弹簧偏置按钮或开关)，当被下压时，该致动器28激活压电点火源16以产生火花，该火花从压电点火源16的火花放电区30扩散到内管状构件12的内部侧壁，从而提供了将来自压电点火源16的火花电接地的手段。

为了组装点火器组件，压电点火源16首先通过连接元件22b的外螺纹与连接元件22a的内螺纹接合而与内管状构件12联接(见图8)。一旦压电点火源16和内管状构件12联接，所产生的子组件就插入外管状构件14内，内管状构件12的第一端18首先被插入。外管状构件14的边缘可以围绕内管状构件12的第二端20卷曲，从而将内管状构件12保持在外管状构件14内。通过上述组件将压电点火源16容纳在内管状构件和外管状构件内的一个优点是，压电点火源16被内管状构件和外管状构件遮蔽而免受损坏。这提高了点火器组件的整体耐久性。

操作点火器组件以点燃氧燃料炬的一种方法包括将氧燃料炬的尖端与内管状构件12的第二端20接合，然后向下按压氧燃料炬的尖端，以使内管状构件12相对于外管状构件14沿纵向轴线34移动(如图4所示)。炬的尖端与表面24对准，并接收在孔隙26内。炬的尖端与计量板38接触，以向下按压内管状构件12。向下按压内管状构件12迫使致动器28从放松状态转为压缩状态。当致动器28过渡到压缩状态时，这就触发压电点火源产生火花，该火花点燃氧燃料炬，从而产生火焰。通过上述方法使用点火器组件的一个优点是，氧燃料炬的操作者可以在不需要直接手动处理点火器组件的情况下点燃氧燃料炬。因此，本发明的点火器组件不需要用手将其放置在氧燃料炬尖端的前面。因此，点火器组件减少了操作者的手被灼烧/损伤的风险，提高了任务的整体安全性和操作的便利性。

应当理解的是，上面描述和附图只是为了说明本发明。对于本领域的技术人员来说，显而易见的是，在不脱离发明范围的情况下，可以对本发明进行变更和修改。

在所附权利要求书和前面的发明描述中，除非由于明确的语言或必要的暗示，上下文另有要求，否则“包括”或诸如“包括”的变体是在包容的意义上使用的，即指明所述特征的存在，但不排除在本发明的各个实施方式中存在或增加进一步的特征。

关键词

10：点火器组件

12：内管状构件

14：外管状构件

16：压电点火源

18：第一端

20：第二端

22a：连接元件

22b：连接元件

24：配置成接收氧燃料炬尖端的表面。

26：孔隙

28：致动器

30：火花放电区

32a：孔

32b：孔

34：纵向轴线

36：实心底座

38：计量板

40：第一附接装置

42：第二附接装置

Claims (16)

1.一种点火器装置，该装置包括：

用于压电点火源的保持器，所述保持器包括第一端和第二端，其中所述保持器的所述第一端与包括致动器的压电点火源联接，并且所述保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面；以及

附接装置，所述附接装置将所述点火器装置可释放地附接至支撑构件；

其中，在所述点火器装置附接至所述支撑构件时，所述致动器能从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

2.一种点火器装置，该装置包括：

外壳体；

用于压电点火源的内保持器，该内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；

所述内保持器包括第一端和第二端；

所述内保持器的所述第一端被布置成与包括致动器的压电点火源联接；

所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；

其中，当所述内保持器相对于所述外壳体从第一位置移动到第二位置时，所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生用于点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

3.根据权利要求2所述的点火器装置，其中所述外壳体包括用于将所述点火器装置可释放地附接至支撑构件的附接装置。

4.根据权利要求3所述的点火器装置，其中所述附接装置是磁体。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的点火器装置，其中所述外壳体和所述内保持器包括内管状构件和外管状构件，所述内管状构件定位在所述外管状构件内并相对于所述外管状构件可移动。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的点火器装置，其中所述内保持器和所述外壳体中的至少一者是可透气的，以允许气体从其中穿过。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的点火器装置，其中所述内保持器和所述外壳体都是可透气的，以允许气体穿过。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的点火器装置，其中，在组装状态下，所述内保持器和所述外壳体布置成使所述内保持器和所述外壳体的纵向轴线是平行的。

9.根据权利要求8所述的点火器装置，其中，所述内保持器和所述外壳体的所述纵向轴线基本上是同轴的。

10.根据权利要求8或9所述的点火器装置，其中所述内保持器相对于所述外壳体的相对移动是经由沿着所述内保持器和所述外壳体的平行纵向轴线的线性平移的相对移动。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的点火器装置，其中所述压电点火源通过螺纹连接可释放地联接至所述内保持器。

12.一种点火器组件，该组件包括：

a.外壳体；

b.用于压电点火源的内保持器，所述内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；

c.所述内保持器包括第一端和第二端；

d.所述内保持器的所述第一端与包括致动器的压电点火源联接；

e.所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；

f.其中，当所述内保持器相对于所述外壳体从第一位置移动到第二位置时，所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生用于点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

13.根据权利要求12所述的点火器组件，其中所述外壳体包括用于将所述点火器组件可释放地附接至支撑构件的附接装置。

14.根据权利要求13所述的点火器装置，其中所述附接装置是磁体。

15.一种使用点火器装置点燃氧燃料炬的方法，该点火器装置包括：

a.外壳体；

b.用于压电点火源的内保持器，所述内保持器定位在所述外壳体内并相对于所述外壳体可移动；

c.所述内保持器包括第一端和第二端；

d.所述内保持器的所述第一端布置成与包括致动器的压电点火源联接；

e.所述内保持器的所述第二端具有配置成接收氧燃料炬的尖端的表面，并且包括孔隙以允许气体穿过所述内保持器的所述第二端；

f.其中，所述方法包括步骤：

将所述氧燃料炬的所述尖端与所述内保持器的所述第二端接合；

向下按压所述氧燃料炬的所述尖端，使所述内保持器相对于所述外壳体移动，以使所述致动器从放松状态移动到压缩状态，从而激活所述压电点火源，产生点燃所述氧燃料炬的火花以产生火焰。

16.根据权利要求15的方法，所述方法包括步骤：

g.使所述内保持器从压缩状态返回到放松状态。

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