[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederdruck-Handbrenner für Flüssiggas zum
Flämmen von Oberflächen mit einem Injektorsystem für die Zufuhr von Brenngas und
die Herstellung eines Brenngas-Luft-Gemischs durch Ansaugen von Umgebungsluft, mit
einem dem Injektorsystem nachgeschalteten auf dem Umfang geschlossenen Mischrohr und
einem an dessen entgegengesetztem Ende angeordneten Brennerkopf mit einem Düsenkörper,
in dem sich eine zentrische Düse für den Austritt des Brenngas-Luft-Gemischs und
die Ausbildung einer Voll-Flamme befindet, und an dem eine sich in Strömungsrichtung
erstreckende, einen einzigen Mantel aufweisende Brennkammer befestigt ist, die mindestens
eine Öffnung zum Eintritt weiterer Umgebungsluft aufweist.
[0002] Bei einem bekannten Handbrenner dieser Art sind die Öffnungen in Form zylindrischer
Bohrungen in der rückseitigen Wand der Brennkammer und mit Abstand von deren Mantel
angebracht, so daß sich eine Verwirbelung und eine rasche Durchmischung der kalten
Umgebungsluft mit den heißen Flammengasen einstellen. Zwar kann auf diese Weise der
Verbrennungsvorgang verbessert und die Flammentemperatur abgesenkt werden, jedoch
kommen die heißen Flammengase nach wie vor mit dem Mantel der Brennkammer in Berührung,
so daß sich dieser sehr stark aufheizt und zu einer Gefahr für die Umgebung, insbesondere
für die Bedienungsperson, wird. Auch bewirkt eine derartige Bei mischung von Umgebungsluft
keine Stabilisierung der aus der Brennkammer austretenden Flamme, und auch deren Reichweite
wird zumindest nicht merklich vergrößert. Eine solche Flamme ist besonders empfindlich
gegenüber Querströmungen, die beim Arbeiten im Freien praktisch unvermeidbar sind.
Die Absenkung der Flammentemperatur durch Beimischung von Umgebungsluft ist für zahlreiche
Anwendungsfälle, bei denen es auf eine hohe Flammentemperatur ankommt, verständlicherweise
sehr unerwünscht.
[0003] Es ist zwar bei stationären Heißlufterzeugern sowie bei Gasturbinen, insbesondere
bei Flugtriebwerken bekannt, einen Teil der von einem Verdichter angelieferten Umgebungsluft
abzuzweigen und zu Kühlzwecken außen über den Mantel von Brennkammern zu leiten, jedoch
ist diese Maßnahme aufwendig und bedingt doppelwandige Strömungskanäle, die bei Handbrennern
nicht vertretbar sind.
[0004] Durch das DE-GM 81 16 007 und die ihm entsprechende EP-OS 0 066 164 ist ein mit Preßluft
und Gas versorgter Hochdruck-Brenner bekannt, bei dem die eigentliche Brennerdüse
zur Ausbildung einer Hohlflamme als Ringdüse ausgebildet ist. Die Brennkammer besteht
hierbei aus zwei ringförmigen Leitblechen unterschiedlichen Durchmessers, die zur
Bildung von Luft-Eintrittsöffnungen durch radiale und gegebenenfalls schräggestellte
Distanzhalter miteinander verbunden sind. Auch im Innern der Ringdüse sind weitere
Luft-Eintrittsöffnungen vorgesehen. Da jedoch die Ringdüse ohne Zwischenraum von einem
der ringförmigen Leitbleche umgeben ist, kann an der Rückseite des betreffenden
Leitblechs jedenfalls keine Zusatzluft eintretten, die zwischen der Hohlflamme und
dem Leitblech parallel zu diesem strömt und die Flamme vom Leitblech fernhält. Ein
Mantel aus angesaugter Luft bildet sich vielmehr zwischen der Hohlflamme und einem
zentralen Preßluftstrahl aus, durch den gegebenenfalls Partikel zugeführt werden,
die zum Flammspritzen dienen sollen. Sofern in dem mit der Ringdüse verbundenen ringförmigen
Leitblech Löcher vorgesehen sind, deren Achsen dann notwendigerweise senkrecht bzw.
radial zur Brennerachse und zur Hohlflamme ausgerichtet sind, kann die durch diese
Löcher einströmende Sekundärluft keine kühlende Mantelluftströmung mehr ausbilden.
Vielmehr wird dadurch die Hohlflamme anfällig für Querströmungen, wie sie beim Arbeiten
im Freien unvermeidbar auftreten.
[0005] Durch die DE-OS 28 38 500 ist ein Niederdruck-Brenner für Flüssiggase bekannt, bei
dem das Injektorsystem in ein perforiertes Mantelrohr hineinragt, das seinerseits
wiederum eine koaxiale Brennkammer, ein sogenanntes Flammrohr, aufweist. Ein eigentliches
Mischrohr ist nicht vorhanden, sondern nur eine Mischstrecke, die im hinteren Teil
des perforierten Mantelrohres gebildet wird. Sowohl in den Zwischenraum zwischen
Mantelrohr und Flammrohr als auch in das Flammrohr selbst wird Umgebungsluft angesaugt,
die sich jedoch aufgrund der Bauweise und der Strömungsverteilung nicht als Kaltluftmantel
an das Flammrohr anlegt. Vielmehr soll das Flammrohr ausdrücklich schnell erhitzt
und auf einer hohen Temperatur gehalten werden, um den Verbrennungsvorgang zu verbessern.
Die Bauweise eines solchen Brenners ist außerordentlich aufwendig, und es wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß ein solcher Brenner eine 4-fache bzw. 5-fache Injektionswirkung
hat. Durch die mehrfache Beimischung kalter Umgebungsluft wird jedenfalls die gesamte
Flammentemperatur abgesenkt und nicht etwa nur die Brennkammer auf einem niedrigen
Temperaturniveau gehalten.
[0006] Durch die DE-PS 22 54 891 ist ein Niederdruck-Handbrenner bekannt, bei dem eine ganz
besonders niedrige Gas-Austrittstemperatur erzielt werden soll. Bei diesem Brenner
ist ein Injektor-System über ein Mischrohr mit einer Brennkammer verbunden, in deren
der Mündung abgekehrten hinteren Teil ein Flammenhalter angeordnet ist, der in dem
von ihm freigelassenen Querschnitt eine so hohe Strömungsgeschwindigkeit erzeugt,
daß ein Durchschlagen der vor dem Flammenhalter brennenden Flamme in das Mischrohr
verhindert wird. Der Brennkammer selbst wird jedoch keine Sekundärluft zugeführt,
und es soll sogar ausdrücklich vermieden werden, daß sich die Flammenströmung von
den Wänden der Brennkammer ablöst. Dadurch tritt unvermeidbar eine sehr starke Aufheizung
der Brennkammerwandung ein, und die gewünschte starke Temperaturabsenkung wird nur
dadurch ermöglicht, daß die Brennkammer von einem zweiten Mischrohr umgeben ist, das
mit der Brennkammer zusammen ein zweites Injektorsystem bildet, das große Mengen von
Umgebungsluft in das genannte zweite Mischrohr einsaugt. Um eine Gasströmung mit heißem
Kern und kaltem Außenmantel zu vermeiden, wird weiterhin ausdrücklich angegeben, daß
die Länge des zweiten Mischrohres ein Vielfaches seines Durchmessers betragen muß,
um einen breiten Gasstrom mit gleicher Temperatur und gleicher Geschwindigkeit zu
erzeugen. Dieser bekannte Brenner dient vornehmlich dazu, thermoplastische Folien
auf Verpackungsgut aufzuschrumpfen.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Handbrenner der eingangs beschriebenen
Gattung anzugeben, bei dem trotz Beibehaltung einer hohen Flammentemperatur eine
stabile Flamme erzielt und eine übermäßige Aufheizung des Mantels der Brennkammer
zuverlässig vermieden wird.
[0008] Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangsbeschriebenen Niederdruck-Handbrenner
erfindungsgemäß dadurch, daß die mindestens eine Luft-Eintrittsöffnung eine parallel
zur Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemischs ausgerichtete Strömungsachse aufweist
und nach außen hin vom Mantel der Brennkammer und nach innen hin vom Düsenkörper begrenzt
ist und sich über den größten Teil des Umfangs des Mantels im Bereich der Öffnungen
erstreckt, derart, daß die weitere Umgebungsluft in unmittelbarer Nähe und im wesentlichen
parallel zu der jeweils benachbarten Mantellinie des Mantels führbar ist.
[0009] Von den zuletzt genannten bekannten Brennern unterscheidet sich der erfindungsgemäße
Brenner schon dadurch, daß der Brennerkopf eine zentrische Düse und eine Brennkammer
mit einem einzigen Mantel aufweist, also einen sehr einfachen Aufbau besitzt. Unter
den Merkmalen des Anspruchskennzeichens sind die Merkmale erfindungsgemäß besonders
wichtig, die sich darauf beziehen, daß die mindestens eine Luft-Eintrittsöffnung eine
parallel zur Strömungsrichtung des Gas-Luft-Gemischs ausgerichtete Strömungsachse
aufweist, nach außen hin vom Mantel der Brennkammer und nach innen hin vom Düsenkörper
begrenzt ist. Dadurch wird die weitere Umgebungsluft in unmittelbarer Nähe und im
wesentlichen parallel zu der jeweils benachbarten Mantellinie des Mantels geführt,
so daß die entstehende Voll-Flamme innerhalb der Brennkammer stabil brennt, ohne den
Brennkammermantel zu erreichen, der durch den zwischen dem Brennkammermantel und
der Flamme laminar strömenden Kaltluftmantel wirksam gekühlt bzw. auf einem niedrigen
Temperaturniveau gehalten wird.
[0010] Es wird also mit sehr einfachen Mitteln ein heißer Flammenkern und ein wirksamer
Kaltluftmantel erzeugt. Im Prinzip besteht dadurch der Brennerkopf nur aus dem Düsenkörper
und dem Mantel der Brennkammer.
[0011] Die Erfindung schafft die Voraussetzungen dafür, daß die durch die Injektionswirkung
der Flamme durch die Öffnungen angesaugte Umgebungsluft nicht auf dem kürzest möglichen
Wege mit den heißen Flammengasen vermischt wird, sondern als ein den Mantel der Brennkammer
schützender Kaltluftfilm auf dem Gesamtumfang des Mantels an diesem entlang strömt,
und zwar bis zur Austrittsöffnung der Brennkammer. Es kann angenommen werden, daß
diese sogenannte Mantelströmung bis zur Austrittsöffnung weitgehend laminar ist. Blickt
man nämlich - mit den notwendigen Vorsichtsmaßnahmen - in die Öffnung der Brennkammer
hinein, so sieht man, daß die heiße Flammenfront etwa einen Millimeter vor dem Brennkammermantel
endet (in radialer Richtung zur Brennkammerachse gesehen).
[0012] Es bedarf hierzu auch keiner ausgeprägten Drallströmung, bei der durch einen Zentrifugaleffekt
kalte Luft an den Brennkammermantel geschleudert, heiße Gase jedoch zum Kern der Flamme
gefördert werden. Eine solche Maßnahme wäre im übrigen auch auf Brenner mit Kreisquerschnitt
und mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Drallströmung beschränkt.
[0013] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es auf einfachste Weise, eine stabil
brennende, heiße und weitreichende Flamme zu erhalten, die durch Querströmungen weitaus
weniger beeinflußbar ist als eine ohne den Erfindungsgegenstand erzeugte Flamme. Der
Brennkammermantel wird dabei auf einer derart niedrigen Temperatur gehalten, daß
organische Substanzen, die mit dem Brenner in Berührung kommen, thermisch nicht geschädigt
werden.
[0014] Der Erfindungsgegenstand kann Anwendung finden in Schlachthäusern, z.B. zum Abflämmen
der Haare bzw. Borsten von Tierkörpern, insbesondere aber bei der Oberflächenbeheizung,
wie sie bei Straßen- und Dachdeckerarbeiten häufig vorkommt. Insbesondere bei Dachdeckerarbeiten,
bei denen es um die Verklebung von Folienbahnen zu einer Dachhaut geht, werden die
Vorteile des Brenners voll entfaltet: durch eine Berührung des Brennkammermantels
mit der Dachhaut können in diese keine Löscher mehr gebrannt werden, wie dies beim
Ablegen oder Anstoßen der herkömmlichen Brenner auf die fertige Dachhaut bzw. an die
rollenförmigen Folienbahnen (beim Verlegen) häufig zu beobachten war.
[0015] Durch die stabilisierende Wirkung der Mantelluft-Strömung läßt sich auch der Brennkammermantel
in Flammenrichtung wesentlich kürzer ausbilden als z.B. die bekannten Flammenführungsrohre.
Dadurch liegt der wirksame Teil der Flamme frei und ermöglicht eine flexiblere Handhabung
des Brenners, ganz abgesehen davon, daß eine erhebliche Material- und Gewichtseinsparung
die Folge ist. Die als Ausführungsbeispiele nachstehend beschriebenen Brenner ließen
sich mit Propan bzw. Gemischen aus Butan und Propan innerhalb eines Druckbereichs
von 1,5 bis 5 bar zuverlässig und mit stabiler Flamme betreiben. Innerhalb diese Druckbereichs
ließ sich eine Regulierung der Flammengröße bzw. Heizleistung problemlos durchführen.
[0016] Man kann die Vorteile des Erfindungsgegenstandes auf einfachste Weise beobachten,
wenn man die erfindungsgemäßen Luft-Eintritts-Öffnungen verschließt: die Flamme brennt
sofort instabil, d.h. sie verkürzt sich und flackert und berührt den Brennkammermantel,diesen
bis auf Glühtemperaturen aufheizend. Auch der Regelbereich verringert sich drastisch.
[0017] Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der Düsenkörper
auf seinem äußeren Umfang durch eine regelmäßige polygonale Prismenfläche, vorzugsweise
durch ein Sechskantprisma, begrenzt ist und wenn der Mantel im Bereich des Düsenkörpers
zylindrisch ausgebildet ist.
[0018] Auf diese Weise werden zwischen der betreffenden Teillänge des Mantels und dem Düsenkörper
eine entsprechende Anzahl von Öffnungen (vorzugsweise sechs) gebildet, die die Form
von unmittelbar an den Mantel anstossenden Kreissegmenten haben, die sich praktisch
lückenlos auf dem Umfang des Mantels aneinanderreihen, von kurzen Abständen im Bereich
der Prismenecken einmal abgesehen. Diese Öffnungen gehen ohne jede Stufe auf der Seite
des Brennkammermantels in die Brennkammer über, so daß ein Abriß der Strömung auf
der Seite des Mantels nicht eintreten kann. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung
des prismenförmigen Düsenkörpers ist im Handel erhältlich, beispielsweise in Form
von regelmäßigen Sechskant-Stangen.
[0019] Obwohl der Erfindungsgegenstand für die unterschiedlichsten Brennerquerschnitte
anwendbar ist, beispiels weise auch für Brenner mit Kreisquerschnitt bzw. rotationssymmetrischer
Flamme, läßt sich der Erfindungsgegenstand mit besonderem Vorteil bei Brennern mit
schlitzförmiger Düse anwenden. Solche Brenner werden für die Erzeugung fächerförmiger
Flammen benötigt.
[0020] Ein solcher Brenner ist gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
die Düse einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, daß der Mantel an
seinem der Düse benachbarten Ende einen Kreisquerschnitt aufweist und an seinem der
Düse abgewandten Ende einen langgestreckten Austritts-Querschnitt, dessen längste
Achse parallel zur längsten Achse der Düse verläuft und länger ist als der Innendurchmesser
des Kreisquerschnitts.
[0021] Mit einem solchen Brenner läßt sich in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
zur Erzeugung der Mantel-Luft-Strömung eine stabile Flammenführung bei einer fächerförmigen
Flamme erreichen, die mit einer Länge von 20-25 cm aus dem Austritts-Querschnitt
austritt und in der genannten Distanz eine Breite von etwa 40 bis 50 cm hat. Ein derartiger
Brenner ist speziell für Dachdeckerarbeiten zur Verklebung von Folienbahnen zu einer
Dachhaut besonders gut geeignet, weil hierbei ein möglichst gleichmässiges Temperaturprofil
unerläßlich ist. Auch hat sich ein derartiger Brenner als besonders stabil gegenüber
Querströmungen der Umgebungsluft erwiesen.Solche Querströmungen treten bekanntlich
auf Dächern mit besonderer Stärke auf.
[0022] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus
den übrigen Unteransprüchen.
[0023] Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgen anhand der
Figuren 1-9 näher beschrieben.
[0024] Es zeigen :
Figuren 1 und 2 zwei um 90° versetzte Axialschnitte durch einen Brennerkopf mit einem
langgestreckten Austritts-Querschnitt der Brennkammer.
Fig. 3 eine rückseitige Ansicht des Brennerkopfes (Draufsicht auf Fig.1 von oben),
Fig. 4 einen Einblick in die Brennkammer (Draufsicht auf Fig.1 von unten),
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Injektorsystems mit dem Anfang eines Mischrohres,
Figuren 6 und 7 zwei um 90° versetzte teilweise Axialschnitte analog den Figuren
1 und 2, jedoch durch einen Brennerkopf mit kreisförmiger Brennkammer,
Fig. 8 eine Rückansicht des kreisförmigen Brennerkopfes (Draufsicht auf Fig.6 von
oben),
und
Fig. 9 einen Einblick in die Brennkammer (Draufsicht auf Fig.6 von unten)
[0025] In den Figuren 1 bis 4 ist ein Brennerkopf 1 dargestellt, dessen wesentliche Teile
ein Düsenkörper 2 und der aus Blech bestehende Mantel 3 einer Brennkammer 4 sind.
In dem Düsenkörper 2 befindet sich eine Düse 5, die von einer Sackbohrung 6 aus mit
Brenngas-Luft-Gemisch versorgt wird. Die Düse 5 mündet in einer ebenen Stirnfläche
7 des Düsenkörpers 2 und hat dort einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt,
wie sich insbesondere aus einer Betrachtung der Fig.4 ergibt. Es spielt dabei keine
entscheidende Rolle, ob die beiden Enden dieses Querschnitts abgerundet sind oder
nicht. Wie sich insbesondere in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 ergibt, erweitert
sich die Düse 5, ausgehend von der zylinderischen Sackbohrung 6, fächerförmig in Richtung
auf die Stirnfläche 7. Die Anordnung ist dabei spiegelsymmetrisch getroffen, d.h.
die Achse der Sackbohrung 6 liegt in der gleichen Symmetrieebene, in der auch die
längste Achse des Austritts-Querschnitts der Düse 5 in der Stirnfläche 7 liegt. Dabei
ist die Breite der die Düse 5 bildenden Ausnehmung kleiner und deren Länge am Austrittsende
der Ausnehmung größer als der Durchmesser der Sackbohrung 6. Die Abmessungen der Düse
werden dabei so gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Düsenquerschnitt größer
ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme, so daß diese nicht in die Sackbohrung
6 und in das damit verbundene Mischrohr zurückschlagen kann. Die Sackbohrung 6 besitzt
an ihrem äußeren Ende ein Gewinde 8 zum Einschrauben des einen (gebogenen) Endes des
Mischrohres 9, dessen anderes Ende in Fig.5 gezeigt ist.
[0026] Der Düsenkörper 2 ist dabei aus einem regelmäßigen Sechskantprofil gebildet, wie
dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der hintere Teil dieses Profils ist
außerhalb des Gewindes 8 abgedreht, was jedoch von untergeordneter Bedeutung ist.
Der Düsenkörper 2 besitzt Längskanten 2a, die auf einer Teillänge des Düsenkörpers
2 in einer radialen Tiefe entfernt sind, die der Wandstärke des Mantels 3 der Brennkammer
4 entspricht. Auf diese Weise bilden die Schulterflächen 2b des stehengebliebenen
Teils der Längskanten 2a Anschläge für den Mantel 3 (Fig6 u.7). Im Bereich der abgedrehten
Längskanten ist der Mantel 3 durch Hohlniete 10 mit dem Düsenkörper unverlierbar verbunden
(Fig.1). Die Wanstärke beträgt etwa 1 mm.
[0027] Zwischen dem Düsenkörper 2 und dem an dieser Stelle zylindrisch ausgebildeten Mantel
3 werden auf diese Weise Öffnungen 11 gebildet, die die Form von schmalen Kreissegmenten
haben, wie sich dies unschwer aus den Figuren 3 und 4 ergibt. Diese Öffnungen 11 dienen
in der eingangs beschriebenen Weise zum Eintritt der Umgebungsluft, wie dies in Fig.
2 durch die Pfeile 12 symbolisiert ist.
[0028] Aus den Figuren 1 bis 4 ist weiter ersichtlich, daß der Mantel 3 an seinem der Düse
5 abgewandten Ende einen langgestreckten Austritts-Querschnitt 13 aufweist, dessen
geometrische Form am besten in Fig. 4 ersichtlich ist. Die Form dieses langgestreckten
Ausquerschnitts ist vorzugsweise oval, kann jedoch auch eine andere Gestalt aufweisen,
sofern dadurch die Flamme fächerförmig ausgebreitet wird. Es ist insbesondere aus
Fig. 4 ersichtlich, daß die längste Achse des Austritts-Querschnitts 13 parallel zur
längsten Achse der Düse verläuft und länger ist als der Innendurchmesser des Kreisquerschnitts
an der Verbindungsstelle des Mantels 3 mit dem Düsenkörper 2. Weiterhin ist insbesondere
den Figuren 2 und 4 zu entnehmen, daß die kürzeste Achse des langgestreckten Austritts-Querschnitts
13 kürzer ist als der Innendurchmesser des Kreisquerschnitts des Mantels 3 and der
genanntne Verbindungsstelle. Man kann sich den Mantel 3 auf die Weise hergestellt
denken, daß zunächst ein im wesentlichen kegelförmiger Blechmantel gebildet wird,
der nachfolgend in die Gestalt gemäß den Figuren 1 und 2 verformt wird.
[0029] Durch die Vermeidung von Stufen zwischen den Außenrändern der Öffnungen 11 und dem
Mantel 3 wird erreicht, daß die eintretende Luftströmung verwirbelungsfrei dem Verlauf
der unmittelbar benachbarten Mantellinie des Mantels 3 folgen kann.
[0030] Fig. 4 ist noch zu entnehmen, daß die längste Achse der Düse 5 in einer Flächendiagonale
der radial verlaufenden Stirnfläche 7 des Sechskantprismas liegt.
[0031] fig. 5 zeigt im wesentlichen bereits bekannte Vorrichtungsteile, nämlich das dem
Brennerkopf abgekehrte Ende des Mischrohres 9, mit dem eine Zuführeinrichtung 14 für
ein Brenngas-Luft-Gemisch verbunden ist. Diese Zuführeinrichtung besitzt eine Injektordüse
15 für das Einführen des Brenngases, das über eine Anschlußkupplung 16 aus einem
nichtgezeigten Vorratsbehälter zugeführt wird. die Beimischung von Umgebungsluft erfolgt
über mehrere radiale Öffnungen 17 nach dem Prinzip des sogenannten Bunsen-Brenners.
Die Herbeiführung eines zündfähigen Brenngas-Luft-Gemischs kann jedoch auch auf andere
Weise erfolgen.
[0032] Die Figuren 6 bis 9 zeigen die Verhältnisse bzw. Vorgänge an einem Brennerkopf 20,
bei dem die Außenkonturen des Düsenkörpers 2 jedoch denjenigen der Figuren 1 bis
4 entsprechen. Auch die kreisförmige Ausbildung des Mantels 21 wurde im Bereich des
Düsenkörpers 2 beibehalten, so daß sich zumindest am Anfang der Brennkammer 22 weitgehend
die gleichen Strömungsverhältnisse einstellen. Der Mantel 21 hat unterhalb der Stirnfläche
7 des Düsenkörpers 2 jedoch die Form eines Kegelmantels, so daß sich eine rotationssymmetrische
Flamme ergibt.
[0033] In jedem Falle bildet der Mantel 3 bzw. 21 der Brennkammer 4 bzw. 22 eine durch
die Mantelluftströmung zuverlässig gekühlte, die Flamme stabilisierende Führungseinrichtung,
d.h. die Flamme folgt, zumindest auf dem anfänglichen Weg außerhalb der Brennkammer,
im wesentlichen der Richtung der Mantellinien des Mantels 3 bzw. 21.
[0034] Den Figuren 6 und 7 ist noch zu entnehmen, daß durch das teilweise Abdrehen der Prismenkanten
2a zur Bildung von Schulterflächen 2b Abflachungen geringer Breite entstanden sind,
die der Dicke des Mantels 3 bzw. 21 proportional ist und eben wegen der geringen Dicke
( = 1 mm ) nicht störend ins Gewicht fällt. Jedenfalls ist die Breite der Abflachungen
gering im Verhältnis zur Länge der Öffnungen 11 in Umfangsrichtung.
1. Niederdruck-Handbrenner für Flüssiggas zum Flämmen von Oberflächen mit einem Injektorsystem
(15) für die Zufuhr von Brenngas und die Herstellung eines Brenngas-Luft-Gemischs
durch Ansaugen von Umgebungsluft, mit einem dem Injektorsystem (15) nachgeschalteten,
auf dem Umfang geschlossenen Mischrohr (9) und einem an dessen Ende angeordneten
Brennerkopf (1) mit einem Düsenkörper (2), in dem sich eine zentrische Düse (5) für
den Austritt des Brenngas-Luft-Gemischs und die Ausbildung einer Voll-Flamme befindet
und an dem eine sich in Strömungsrichtung erstreckende, einen einzigen Mantel (3)
aufweisende Brennkammer (4) befestigt ist, die mindestens eine Öffnung (11) zum Eintritt
weiterer Umgebungsluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Luft-Eintriffs-Öffnung (11) eine parallel zur Strömungsrichtung
des Gas-Luft-Gemischs ausgerichtete Strömungsachse aufweist und nach außen hin vom
Mantel (3, 21) der Brennkammer (4, 22) und nach innen hin vom Düsenkörper (2) begrenzt
ist und sich über den größten Teil des Umfangs des Mantels (3, 21) im Bereich der
Öffnungen (11) erstreckt, derart, daß die weitere Umgebungsluft in unmittelbarer Nähe
und im wesentlichen parallel zu der jeweils benachbarten Mantellinie des Mantels (3,
21) führbar ist.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3, 21) der Brennkammer (4, 22) unter Bildung mehrerer Luft-Eintritts-Öffnungen
(11) auf den Düsenkörper (2) aufgesetzt ist.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (2) auf seinem äußeren Umfang durch eine regelmäßige polygonale
Prismenfläche begrenzt ist, und daß der Mantel (3,21) im Bereich des Düsenkörpers
(2) zylindrisch ausgebildet ist.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß der Düsenkörper (2) auf seinem äußeren Umfang durch ein Sechskantprisma begrenzt
ist.
5. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (2a) des Prismas auf einer Teillänge des Düsenkörpers (2) in einer
radialen Tiefe entfernt sind, die der Wandstärke des Mantels (3,21) der Brennkammer
(4,22) entspricht, derart,daß die Schulterfläche (2b) des stehengebliebenen Teils
der Längskanten (2a) Anschläge für den Mantel (3,21) sind.
6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, daß der
Mantel (3) an seinem der Düse benachbarten Ende einen Kreisquerschnitt aufweist und
an seinem der Düse (5) abgewandten Ende einen langgestreckten Austrittsquerschnitt
(13), dessen längste Achse parallel zur längsten Achse der Düse verläuft und länger
ist als der Innendurchmesser des Kreisquerschnitts.
7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeste Achse des langgestreckten Austrittsquerschnitts (13) kürzer ist
als der Innendurchmesser des Kreisquerschnitts.
8. Brenner nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die längste Achse der Düse (5) in einer Flächendiagonale der Stirnfläche (7)
des Sechskantprismas liegt.
9. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Düsenkörper (2) auf der Anschlußseite des Mischrohres (9) eine zylindrische
Sackbohrung (6) befindet, die sich mit einer schlitzförmigen, nach der Brennkammerseite
offenen und fächerförmig erweiterten Ausnehmung (5a) spiegelsymmetrisch überschneidet,
wobei die Achse der Sackbohrung (6) in der Symmetrieebene liegt und die Breite der
Ausnehmung kleiner und deren Länge am Austrittsende der Ausnehmung größer sind als
der Durchmesser der Sackbohrung (6).
10. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des axialen Abstandes einer durch den Austrittsquerschnitt (13)
gelegten Fläche in deren Flächenschwerpunkt (von der Stirnfläche (7)) zur längsten
Achse des Austrittsquerschnitts der Düse (5) in der Stirnfläche (7) des Düsenkörpers
(2) zwischen 1:1 und 1:1,5 liegt.
11. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der Düse (5) in Breitenrichtung im wesentlichen dem Öffnungswinkel
des Mantels (3) entspricht, wobei die Öffnungswinkel in derjenigen Symmetrieebene
der Brennkammer (4) liegen, in der auch die längste Achse des Austrittsquerschnitts
(13) liegt.
12. Brenner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungswinkel zwischen 30 und 60 Grad, vorzugsweise zwischen 40 und 50
Grad liegen.