[0001] Die Erfindung betrifft einen Brenner zur Erzeugung eines Heißgasstromes, insbesondere
zum Schrumpfen von Kunststoffolie, mit einer an eine Gemischzuführung angeschlossenen
Druckverteilungskammer mit fächerförmigem Grundriß, die an ihrem breiten Ende in eine
Brennkammer mit langgestrecktem Querschnitt übergeht, wobei im Übergangsbereich zwischen
Druckverteilungskammer und Brennkammer ein sich über die gesamte Breite der Druckverteilungskammer
bzw. Brennkammer erstreckendes Rohr als Flammenhalter angeordnet ist, das mit den
benachbarten Wandungen Durchtrittsspalte für das Gasgemisch bildet.
[0002] Derartige Brenner benötigt man zum Einschrumpfen von Kunststoffolien, z.B. in der
Form von Hauben, die auf einen auf einer Palette befindlichen Gutstapel gezogen sind.
Das Einschrumpfen kann mit Handgeräten, aber auch mit stationär installierten, automatisch
arbeitenden Anlagen vorgenommen werden. Wichtig beim Schrumpfen von Kunststoffolie
ist, daß ein gleichmäßiger flammenfreier Heißgasstrom erzeugt wird. Insbesondere bei
Handgeräten wird ein möglichst breiter Austritt der der Brennerabgase angestrebt.
Deshalb erhalten die Brennkammer und ihr Auslaß einen langgestreckten Querschnitt.
Der Flammenhalter bei derartigen Brennern soll die Druckverteilung der in die Brennkammer
einströmenden Gase vergleichmäßigen und dabei auch die Vermischung von brennbaren
Gasen mit sauerstoffhaltigen Gasen fördern.
[0003] Ein Brenner der eingangs beschriebenen Gattung (DE-GM 82 20 335) besitzt als Flammenhalter
ein Rohr, damit einen einfachen Aufbau, der zuverlässige und gleichbleibende Eigenschaften
garantiert, denn der stabartige Flammenhalter läßt sich herstellungstechnisch mit
einfachen Mitteln sehr genau positionieren. Das Rohr teilt den in die Brennkammer
eintretenden Gasstrom. Die durch die Durchtrittsspalte zwischen dem Rohr und dem benachbarten
Wandungen in die Brennkammer eintretenden Teilströme werden unter der Wirkung des
hinter dem Rohr gebildeten Totwassers in die Mitte der .Brennkammer gezogen und belasten
bei ihrer Verbrennung die Wandungen der Brennkammer weniger. Damit verbunden ist aber
auch eine intensive Verwirbelung der Gase, die dementsprechend mit hoher Turbulenz
den Brennerauslaß verlassen. Durch die hohe Turbulenz wird die Strahlgeschwindigkeit
der aus dem Brennerauslaß austretenden Heißgasstrahlen verringert. Gleichzeitig wird
auch die Geräuschbildung verringert.
[0004] Andererseits ist es wünschenswert, wenn die Brennergase mit möglichst hoher Geschwindigkeit
den Brennerauslaß verlassen, weil der Strahl dann in vermehrtem Maße kalte Umgebungsluft
ansaugt, die sich mit den heißen Gasen mischt und deren Temperatur absenkt, so daß
Verbrennungen der zu schrumpfenden Kunststoffolien vermieden werden.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner der eingangs beschriebenen Gattung so
zu verbessern, daß bei reduzierter oder gleichbleibender Geräuschbildung die Austrittsgeschwindigkeit
erhöht und dadurch die Beimischung kalter Umgebungsluft in den den Brenner verlassenden
Heißgasstrahl vergrößert wird.
[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß stromabwärts auf das Rohr eine Reihe von gekrümmten
Leitblechen reiterartig aufgesetzt ist, deren freie Enden auf den Brennerauslaß gerichtet
sind.
[0007] Diese Leitbleche unterstützen zunächst die Wirkung des rohrartigen Flammenhalters
im Hinblick auf gute Durchmischung der in den Brennraum einströmenden Gase. Sie stabilisieren
dementsprechend auch die Flamme stromabwärts des Flammenhalters. Gleichzeitig sorgen
die Leitbleche aber dafür, daß der Heißgasstrom noch innerhalb des Brennraumes gerichtet,
und zwar auf den Aulaß gerichtet wird, wodurch im Ergebnis auch die Austrittsgeschwindigkeit
wesentlich erhöht wird. Das hat zur Folge, daß der Heißgasstrahl außerhalb des Brenners
mehr kalte Umgebungsluft mitreißt, die sich mit den heißten Gasen mischt und deren
Temperatur absenkt.
[0008] Wenn die Leitbleche sich zwischen den einander gegenüberliegenden Wandungen der Brennkammer
erstrecken und an diese anschließen, wird der gesamte Heißgasstrom von den Leitblechen
erfaßt, umgelenkt und gerichtet. Alle Leitschaufeln können gleichgerichtete und gleichgroße
Krümmungen aufweisen.
[0009] Besonders günstige Effekte werden erreicht, wenn der Krümmungsradius der Leitschaufeln
etwa dem Rohrdurchmesser entspricht. Im übrigen sollte der Abstand der Leitschaufeln
voneinander etwa dem 1,5-fachen des Rohrdurchmessers entsprechen.
[0010] Die freien Enden der Leitschaufeln sollten eine Länge von etwa 3/5 der Länge der
Leitschaufeln aufweisen. Günstig ist es, wenn die Rohre über eine Höhe, die etwa 1/4
Rohrdurchmesser entspricht, von den Schenkeln der reiterartig-aufgesetzten Leitbleche
überfaßt sind.
[0011] Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Brenner,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand nach Fig. 1.
[0012] Der in der Zeichnung dargestellte Brenner 1 dient zur Erzeugung eines Heißgasstromes.
Er wird eingesetzt beim Schrumpfen von Kunststoffolie, z.B. von Schrumpfhauben, die
auf einen Palettenstapel gezogen sind.
[0013] Der Brenner besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Gemischzuführungsrohr
2, an das sich eine Druckverteilungskammer 3 mit fächerförmigem Grundriß (FIg. 1)
anschließt. Die Druckverteilungskammer 3 geht in eine Brennkammer 4 mit Auslaß 5 über.
Im Übergangsbereich zwischen Druckverteilungskammer 3 und Brennkammer 4 besitzt die
Druckverteilunskammer 3 und auch die Brennkammer 4 einen langgestreckten rechteckigen
Querschnitt, auf den die Seitenwandungen 6,7 der Druckverteilungskammer 3 konvergierend
zulaufen. Diese Seitenwandungen 6,7 der Druckverteilungskammer 3 gehen mit einem Knick
8 in anschließende Seitenwandungen 9,10 der Brennkammer 4 über. Die Brennkammer 4
hat eine Länge C, die größer ist als ihre Höhe H. Bei der dargestellten Ausführung
beträgt die Länge C der Brennkammer 32 mm und ihre Höhe H 15 mm. Die Breite L der
Brennkammer und damit auch die Breite der Druckverteilungskammer im Übergangsbereich
beträgt bei der dargestellten Ausführung ein 185 mm.
[0014] Im Übergangsbereich zwischen Druckverteilungskammer 3 und Brennkammer 4 ist als Flammenhalter
ein sich über die gesamte Breite erstreckendes Rohr 11 angeordnet, welches im wesentlichen
symmetrisch zum Knick 8 angebracht ist und welches mit den benachbarten Seitenwandungen
6,7 bzw. 9,10 Durchtrittsspalte 12,13 gleichbleibender Spaltdicke für das Gasgemisch
bildet. Zur Verbesserung der Druckverteilung des Gasgemisches bei Eintritt in die
Brennkammer 4 weist die Druckverteilungskammer 3 Einbauten auf, die bei der dargestellten
Ausführung aus einem Blech 14 gebildet sind, welches sich im wesentlichen quer durch
die Druckverteilungskammer 3 erstreckt und mit den Seitenwandungen 6,7 der Druckverteilungskammer
3 Durchtrittsspalte 15 bzw. 16 bildet. Das Blech 14 ist in der Mitte gekantet, so
daß zwei unter einem Winkel von ca. 117° zueinander gerichtete Schenkel entstehen,
die im Bereich ihrer gemeinsamen Faltkante 17 an den Seitenwandungen 6,7 der Druckverteilungskammer
3 befestigt sind. Die Schenkel erstrecken sich, wie dargestellt, in Richtung auf die
Brennkammer und sorgen dafür, daß die aus dem Gemischzuführungsrohr 2 strömenden Gase
so verteilt werden, daß sie bei gleichem Druck und gleicher Menge in die Brennkammer
4 eintreten. Nicht dargestellt ist, daß das Blech 14 zusätzlich noch gelocht sein
kann.
[0015] In der Zeichnung ist noch dargestellt, daß auf einer Seitenwandung 9 bzw. 10 der
Brennkammer 4 ein Stutzen 18 mit in dem Gewinde 19 angebracht sein kann.
[0016] Stromabseitig ist auf das als Flammenhalter dienende Rohr 11 eine Reihe von gekrümmten
Leitblechen 20 reiterartig aufgesetzt. Die freien Enden 21 der Leitbleche 20 sind
auf den Auslaß 5 des Brenners gerichtet. Die Leitbleche 20 erstrecken sich zwischen
den einander gegenüberliegenden Seitenwandungen 9,10 der Brennkammer 4 und schließen
an diese Seitenwandungen an. Im übrigen sind alle Leitbleche 20 gleichgerichtet und
besitzen gleichgroße Krümmungsradien. Der Krümmungsradius beträgt bei der dargestellten
Ausführung 12,5 mm und entspricht damit im wesentlichen dem Durchmesser K des Rohrs
11. Der Rohrdurchmesser K beträgt bei der dargestellten Ausführung 12 mm.
[0017] Der Abstand G der Leitbleche 20 voneinander beträgt bei der dargestellten Ausführung
17 mm und damit etwa dem 1,5-fachen des Rohrdurchmessers. Die Leitbleche 20 besitzen
eine Dicke F von 1 mm.
[0018] Wie man der Zeichnung entnimmt, besitzen die freien Enden 21 der Leitbleche 20 eine
Länge B von 10 mm und damit eine Länge, die etwa 3/5 der sich in Strömungsrichtung
erstreckenden Länge D von 13 mm der Leitschaufeln 20 entspricht. Im übrigen sind die
Leitbleche 20 so auf das Rohr 11 aufgesetzt, daß das Rohr 11 über eine Höhe E von
3 mm, die etwa 1/4 Rohrdurchmesser entspricht, von den Schenkeln 22,23 der reiterartig
aufgesetzten Leitbleche 20 überfaßt ist.
[0019] Die in der Zeichnung angegebenen Maße werden im folgenden noch einmal zusammengefaßt:
A = 16 mm
B = 10 mm
C = 32 mm
D = 13 mm
E = 3 mm
F = 1 mm
G = 17 mm
H = 15 mm
K = 12 mm
L = 185 mm
1. Brenner zur Erzeugung eines Heißgasstromes, insbesondere zum Schrumpfen von Kunststoffolie,
mit einer an eine Gemischzuführung angeschlossenen Druckverteilungskammer mit fächerförmigem
Grundriß, die an ihrem breiten Ende in eine Brennkammer mit langgestrecktem Querschnitt.
übergeht, wobei im Übergangsbereich zwischen. Druckverteilungskammer und Brennkammer
ein sich über die gesamte Breite der Druckverteilungskammer bzw. Brennkammer erstreckendes
Rohr als Flammenhalter angeordnet ist,das mit den benachbarten Wandungen Durchtrittsspalte
für das Gasgemisch bildet, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts auf das Rohr (11)
eine Reihe von gekrümmten Leitblechen (20) reiterartig aufgesetzt ist, deren freie
Enden auf den Brennerauslaß (5) gerichtet sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (20) sich zwischen
den einander gegenüberliegenden Wandungen (9,10) der Brennkammer (4) erstrecken und
an diese anschließen.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leitbleche (20)
gleichgerichtete und gleichgroße Krümmungsradien aufweisen.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius
der Leitbleche (20) etwa dem Rohrdurchmesser entspicht.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
(G) der Leitbleche (20) voneinander etwa dem 1,5-fachen des Rohrdurchmessers (K) entspricht.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien
Enden (21) der Leitbleche (20) eine Länge (B) von etwa 3/5 der Länge (D) der Leitbleche
(20) aufweisen.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr
(11) über eine Höhe (E), die etwa 1/4 Rohrdurchmesser (K) entspricht, von den Schenkeln
(22,23) der reiterartig aufgesetzten Leitbleche (20) überfaßt ist.