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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen eines Brenners für ein mobiles Heizgerät und einen Brenner für ein mobiles Heizgerät.
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Es sind brennstoffbetriebene mobile Heizgeräte bekannt, die z. B. in modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Straßenfahrzeugen, als Zusatzheizgeräte Verwendung finden. Bei den Zusatzheizgeräten werden Zuheizer, die dazu ausgebildet sind, nur bei laufendem Antriebsmotor zusätzliche Wärme bereitzustellen, und so genannte Standheizungen, die dazu ausgebildet sind, sowohl bei laufendem als auch bei ruhendem Antriebsmotor Wärme bereitzustellen, unterschieden. Ferner werden derartige Zusatzheizgeräte auch in Luftheizgeräte, bei denen die freigesetzte Wärme direkt auf zu erwärmende Luft übertragen wird, und Flüssigkeitsheizgeräte, bei denen die freigesetzte Wärme auf eine Flüssigkeit (in der Regel Motorkühlflüssigkeit) übertragen wird, unterschieden.
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Derartige mobile Heizgeräte weisen einen Brenner auf, in dem die Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft erfolgt, um die Heizwärme freizusetzen. Der Brenner weist üblicherweise einen Brennerkopf, an dem der Brennstoff zugeführt wird, eine einen Brennraum begrenzende Brennkammer, einen Brennerflansch, der die Brennkammer umgreift, und ein an den Brennraum anschließendes Brennrohr auf. Zur Übertragung der freigesetzten Wärme auf das zu beheizende Medium (z. B. Luft oder Kühlflüssigkeit) ist bei derartigen mobilen Heizgeräten ein Wärmetauscher vorgesehen, der z. B. den Brenner umgeben kann.
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Um den Brenner herzustellen, müssen die einzelnen Komponenten des Brenners miteinander verbunden werden, was z. B. durch Verschweißen erfolgen kann. Bei bekannten Brennern kommen verschiedene Schweißverfahren zum Einsatz, bei denen das Schweißen zudem aus verschiedenen Schweißrichtungen erfolgt. Die verschiedenen Schweißverfahren und die verschiedenen Schweißrichtungen bedingen, dass entweder hochkomplexe und damit teuere Schweißvorrichtungen zum Einsatz kommen müssen oder ein mehrfaches, manuelles Umspannen der zu schweißenden Komponenten erfolgen muss. Beides führt zu hohen Herstellungskosten für den Brenner.
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DE 10 2008 023 197 A1 beschreibt eine automatische Schweißvorrichtung mit einem Schweißkopf und einem Drehtisch zum Einspannen eines zu schweißenden Werkstückes mit einem Drehmotor zum Rotieren des Drehtisches und des Werkstückes um eine Drehachse während des Schweißvorgangs, mit einem Stellmotor zum Verändern der relativen Lage von Schweißkopf zu Drehtisch, mit einer Steuereinrichtung zum automatischen Steuern des Schweißvorganges einschließlich der relativen Lage von Schweißkopf zur Drehachse des Drehtisches. Es ist eine zweidimensionale Verschiebung der relativen Lage von Schweißkopf zur Drehachse des Drehtisches ermöglicht.
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DE 10 2004 033 618 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugheizgeräts. Das Fahrzeugheizgerät weist unter anderem eine Brennkammer, ein Brennrohr und einen Brennerflansch auf. Der Brenner ist mit der Brennkammer über eine Schweißnaht verbunden und das Brennrohr ist mit der Brennkammer über eine Schweißnaht verbunden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Fertigen eines Brenners für ein mobiles Heizgerät und einen Brenner für ein mobiles Heizgerät bereitzustellen, die eine kostengünstigere und weitgehend automatisierte Herstellung ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Fertigen eines Brenners für ein mobiles Heizgerät nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das Verfahren zum Fertigen eines Brenners für ein mobiles Heizgerät weist die Schritte auf: miteinander Verbinden von zu verschweißenden Komponenten des Brenners durch Verschweißen, wobei die zu verschweißenden Komponenten zumindest einen Brennerkopf, eine Brennkammer, einen Brennerflansch und ein Brennrohr aufweisen. Das Verschweißen erfolgt in einer gemeinsamen Schweißrichtung, bei der zwischen einzelnen Schweißschritten keine Änderung der Ausrichtung bereits verschweißter Komponenten zu einer Schweißvorrichtung erfolgt. Unter einer Schweißrichtung wird vorliegend die Richtung verstanden, in der die für das Schweißen erforderliche Energieeinbringung erfolgt. In dem bevorzugten Fall des Laserschweißens ist die Schweißrichtung durch die Richtung des Laserstrahls gegeben. Unter Verschweißen in einer gemeinsamen Schweißrichtung wird vorliegend ein Verschweißen verstanden, bei dem die Ausrichtung zwischen den bereits verschweißten (der zu verschweißenden) Komponenten und der Schweißvorrichtung für die verschiedenen Schweißvorgänge nicht verändert wird. Eine Rotation der bereits verschweißten Komponenten um eine Achse (und relativ zu der Schweißvorrichtung) oder eine Rotation der Schweißvorrichtung um die zu verschweißenden Komponenten um eine Achse sind dabei aber möglich. Die Komponenten des Brenners sind somit als separate Teile ausgebildet, die durch Verschweißen miteinander verbunden werden. In dieser Weise können die einzelnen Komponenten kostengünstig hergestellt werden. Durch das Verschweißen in der gemeinsamen Schweißrichtung können alle Schweißnähte erzeugt werden, ohne ein manuelles Umspannen der Komponenten zu erfordern oder eine Schweißvorrichtung zu nutzen, die für ein automatisches Umspannen ausgebildet ist. Da kein Umspannen zwischen einzelnen Schweißschritten erforderlich ist, werden durch Umspannen bedingte Fertigungstoleranzen vermieden, sodass der Brenner mit höherer Genauigkeit gefertigt werden kann. Durch den Entfall der Notwendigkeit eines Umspannens können Stillstandszeiten von Schweißanlagen reduziert und damit deren Nutzungseffizienz gesteigert werden. Für die Durchführung der einzelnen Schweißschritte kann eine kostengünstige Schweißanlage zum Einsatz kommen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine weitgehende Automatisierung der Brennerfertigung. Das Schweißen kann bevorzugt durch Laserschweißen erfolgen, bei dem die Materialien der zu verschweißenden Komponenten miteinander verschweißt werden. Bevorzugt werden alle für die Fertigung des Brenners erforderlichen Schweißnähte mit demselben Schweißverfahren erzeugt. Bevorzugt erfolgen alle für die Fertigung des Brenners erforderlichen Schweißschritte in der gemeinsamen Schweißrichtung. Z. B. kann der Brennerkopf mit der Brennerkammer verschweißt werden, die Brennkammer mit dem Brennerflansch und der Brennerflansch mit dem Brennrohr.
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Unter einem „mobilen Heizgerät” wird in diesem Zusammenhang ein Heizgerät verstanden, das für den Einsatz in mobilen Anwendungen ausgelegt und dementsprechend angepasst ist. Dies bedeutet insbesondere, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug fest eingebaut oder lediglich für den Transport darin untergebracht) und nicht ausschließlich für einen dauerhaften, stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der Beheizung eines Gebäudes der Fall ist, ausgelegt ist. Dabei kann das mobile Heizgerät auch fest in einem Fahrzeug (Landfahrzeug, Schiff, etc.), insbesondere in einem Landfahrzeug, installiert sein. Insbesondere ist es zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, sowie eines teiloffenen Raumes, wie er beispielsweise auf Schiffen, insbesondere Yachten, aufzufinden ist, ausgelegt. Das mobile Heizgerät kann auch vorübergehend stationär eingesetzt werden, wie beispielsweise in großen Zelten, Container (zum Beispiel Baucontainern), etc.. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das mobile Heizgerät als Stand- oder Zuheizer für ein Landfahrzeug, wie beispielsweise für einen Wohnwagen, ein Wohnmobil, einen Bus, einen Pkw, etc., ausgelegt.
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Gemäß einer Ausgestaltung werden die zu verschweißenden Komponenten bei den Schweißschritten um eine Achse rotiert oder die Schweißvorrichtung wird um eine Achse um die zu verschweißenden Komponenten rotiert. In diesem Fall können bei den Schweißschritten umlaufende, linienförmige Schweißnähte erzeugt werden, ohne die Schweißrichtung zu verändern. Bevorzugt wird die Achse, um die die Rotation erfolgt, durch eine Längsachse des Brenners gebildet. Die Längsachse des Brenners kann z. B. durch eine Rotationssymmetrie oder nahezu gegebene Rotationssymmetrie der Komponenten des Brenners vorgegeben sein. Die Schweißschritte können in diesem Fall in einer einfachen Vorrichtung durchgeführt werden, die lediglich eine Rotation um eine Achse ermöglicht.
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Gemäß einer Ausgestaltung werden die zu verschweißenden Komponenten in einer gemeinsamen Fertigungsrichtung zugeführt. Unter Zuführen in einer gemeinsamen Fertigungsrichtung wird verstanden, dass die zu verschweißenden Komponenten jeweils in derselben Richtung zugeführt werden, um mit den anderen, in der Aufspannrichtung gehaltenen Komponenten verbunden zu werden. In diesem Fall ist eine automatisierte Zuführung der zu verschweißenden Komponenten in einer besonders kostengünstigen und einfachen Weise ermöglicht. Bevorzugt entspricht die Fertigungsrichtung einer Achse, um die bei den einzelnen Schweißschritten eine Rotation der Komponenten bzw. der Schweißvorrichtung erfolgt.
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Gemäß einer Ausgestaltung bildet die Fertigungsrichtung einen spitzen Winkel mit einer Schweißrichtung, in der das Schweißen erfolgt. Bevorzugt liegt der spitze Winkel in einem Bereich kleiner als 35°. In diesem Fall ist ein zuverlässiges Verschweißen auch bei unterschiedlichen Eigenschaften der zu verschweißenden Komponenten (z. B. unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten) ermöglicht. Insbesondere im Fall von Laserschweißen treten diese Vorteile auf.
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Gemäß einer Ausgestaltung werden die zu verschweißenden Komponenten ausgehend von dem Brennerkopf oder einer Brennstoffzuführung sukzessive in der Fertigungsrichtung montiert. In diesem Fall kann die Fertigung des Brenners durch abwechselndes Zuführen einer weiteren Komponente und anschließendes Verschweißen erfolgen und es sind keine manuellen Eingriffe, insbesondere kein Umspannen, erforderlich. Neben den zuvor genannten Komponenten werden bevorzugt auch alle weiteren für den Brenner benötigten Komponenten in dieser Weise montiert. Weitere benötigte Komponenten können z. B. eine Brennstoffzuführung und, im Fall eines Verdampferbrenners, ein Brennstoffverdampferkörper und eine Halterung für den Brennstoffverdampferkörper sein.
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Die Aufgabe wird auch durch einen Brenner für ein mobiles Heizgerät nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der Brenner weist verschweißte Komponenten auf, die durch Verschweißen miteinander verbunden sind. Die verschweißten Komponenten weisen einen Brennerkopf, eine Brennkammer, die einen Brennraum begrenzt; einen Brennerflansch, der die Brennkammer umgreift; und ein Brennrohr, das in Flammausbreitungsrichtung hinter dem Brennraum angeordnet ist; auf. Die verschweißten Komponenten sind durch Verschweißen mittels Schweißnähten verbunden, die in einer gemeinsamen Schweißrichtung erzeugt sind. Der Brenner erzielt die oberhalb bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Vorteile. Insbesondere kann der Brenner in kostengünstiger Weise mit geringen Fertigungstoleranzen gefertigt werden. Eine automatisierte Fertigung ist kostengünstig realisierbar. Unter „Schweißnähten, die in einer gemeinsamen Schweißrichtung erzeugt sind” wird vorliegend verstanden, dass die Schweißnähte mit einer gemeinsamen Ausrichtung zwischen den jeweils zu verschweißenden Bauteile und einer Schweißvorrichtung gefertigt sind, also die jeweiligen Schweißnähte eine übereinstimmende Ausrichtung aufweisen. Z. B. wird für den bevorzugten Fall eines Verschweißens mittels Laserschweißen die Schweißrichtung durch die Richtung des Laserstrahls vorgegeben.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der Brenner einen saugfähigen Brennstoffverdampferkörper auf, der mittels einer Halterung in dem Brenner gehalten ist, wobei die Halterung ebenfalls mittels einer Schweißnaht befestigt ist, die in der gemeinsamen Schweißrichtung erzeugt ist. In diesem Fall ist ein Verdampferbrenner bereitgestellt, bei dem auch der Brennstoffverdampferkörper ebenso wie die anderen Komponenten des Brenners kostengünstig und schnell befestigt werden kann, ohne manuelle Eingriffe oder Umspannen erforderlich zu machen. Der Brennstoffverdampferkörper kann somit bei der Herstellung in derselben Schweißvorrichtung problemlos mit den anderen Komponenten verbunden werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist die Halterung an dem Brennerkopf befestigt. In diesem Fall kann der Verdampferkörper bei der Herstellung problemlos durch Schweißen in derselben Schweißvorrichtung befestigt werden, bevor die weiteren Komponenten des Brenners zugeführt werden. Es ist somit ein Verdampferbrenner bereitgestellt, der konsequent sukzessive ausgehend von dem Brennerkopf bzw. ausgehend von einer Brennstoffzuführung aufgebaut werden kann. Dies ermöglicht eine automatisierte Fertigung mit einer kostengünstigen Schweißvorrichtung.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist eine Brennstoffzuführung mittels einer Schweißnaht, die in der gemeinsamen Schweißrichtung erzeugt ist, an dem Brennerkopf befestigt. In diesem Fall kann auch die Brennstoffzuführung mit den anderen Komponenten des Brenners in kostengünstiger Weise verbunden werden, ohne ein Umspannen für das Verschweißen zu erfordern. Somit können sämtliche Komponenten des Brenners montiert werden, ohne ein Umspannen zu erfordern.
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Gemäß einer Ausgestaltung sind der Brennerkopf mit der Brennkammer, die Brennkammer mit dem Brennerflansch und das Brennrohr mit dem Brennerflansch verschweißt. In diesem Fall können die einzelnen Komponenten als kostengünstige Komponenten bereitgestellt werden, die mittels Verschweißen miteinander verbunden werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist bei einem Verdampferbrenner auch eine Halterung für einen Brennstoffverdampferkörper mit dem Brennerkopf verschweißt. Ferner kann bevorzugt auch eine Brennstoffzuführung mit dem Brennerkopf verschweißt sein.
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Weitere Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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1 zeigt einen zusammengesetzten Brenner für ein mobiles Heizgerät gemäß der Ausführungsform.
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2 zeigt den Brenner aus 1 in einer Explosionsdarstellung.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
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Bei dem dargestellten Brenner 1 gemäß der Ausführungsform handelt es sich um einen Brenner für eine Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug, also z. B. für einen Zuheizer oder eine Standheizung. Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Verdampferbrenner, bei dem zugeführter Brennstoff an einem Brennstoffverdampferkörper 4 verdampft und anschließend mit Brennluft umgesetzt wird, um Wärme bereitzustellen. Der Brenner 1 weist im Wesentlichen eine zylindersymmetrische Form um eine Längsachse Z auf. Bei einem Betrieb des Brenners 1 erfolgt eine Flammausbreitung in einer Richtung längs der Längsachse Z.
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Der Brenner 1 weist eine Brennstoffzuführung 2 auf, die z. B. durch ein Metallröhrchen gebildet sein kann. Es ist ferner ein Brennerkopf 3 vorgesehen, in den die Brennstoffzuführung 2 mündet. Bei dem Ausführungsbeispiel mündet die Brennstoffzuführung 2 zentral in den Brennerkopf 3, in dem dort eine Bohrung für den Durchtritt zugeführten Brennstoffs vorgesehen ist. Bei der Ausführungsform ist der Brennerkopf 3 gleichzeitig als Verdampferaufnahme zur Aufnahme des Brennstoffverdampferkörpers 4 ausgebildet. Der Brennerkopf 3 weist eine topfartige Form auf und die Bohrung für die Brennstoffzuführung 2 ist mittig in dem Boden des Brennerkopfes 3 angeordnet. In einer Richtung von dem Boden zu der offenen Seite des Brennerkopfes 3 weitet sich der Durchmesser des Brennerkopfes 3 in Form einer Stufe auf, sodass eine umlaufende Schulter gebildet ist, in die sich der Brennstoffverdampferkörper 4 einlegen lässt. Die Oberfläche der umlaufenden Schulter erstreckt sich im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse Z. An dem umlaufenden Rand an der offenen Seite weist der Brennerkopf 3 einen umlaufenden Flansch auf, dessen Oberfläche sich ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse Z erstreckt.
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Der Brennstoffverdampferkörper 4 kann einlagig oder auch mehrlagig ausgebildet sein. Der Brennstoffverdampferkörper 4 weist in bekannter Weise ein saugfähiges Metallfasermaterial auf. Er ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und füllt im Wesentlichen den gesamten Querschnitt des Brennerkopfes 3 in dem Bereich von dessen Boden. Es ist eine Halterung 5 für den Brennstoffverdampferkörper 4 vorgesehen, die dazu dient, den Brennstoffverdampferkörper 4 in dem Brennerkopf 3 zu befestigen. Die Halterung 5 weist eine ringförmige Form auf, wobei der Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser des aufgeweiteten Durchmessers des Brennerkopfes 3 oberhalb der umlaufenden Schulter entspricht und der Innendurchmesser der ringförmigen Form kleiner als der Innendurchmesser der umlaufenden Schulter ist.
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Es ist ferner eine Brennkammer 6 vorgesehen, die ebenfalls eine im Wesentlichen topfartige Form aufweist, wobei deren Boden auf einer dem Boden des Brennerkopfes 3 abgewandten Seite angeordnet ist. An dem offen Ende der Brennkammer 6 (d. h. der dem Brennerkopf 3 zugewandten Seite) weist diese einen umlaufenden Flansch auf, dessen Innen- und Außendurchmesser im Wesentlichen denen des umlaufenden Flansches des Brennerkopfes 3 entsprechen. Die Seitenwand der Brennkammer 6 weist Bohrungen zum Durchtritt von Brennluft in den von der Brennkammer 6 umgrenzten Brennraum auf. In dem Boden der Brennkammer 6 (d. h. auf der von dem Brennerkopf 3 abgewandten Seite) weist die Brennkammer 6 eine Bohrung zum Durchtritt einer Flamme und von Verbrennungsabgasen auf. Zwischen der Bohrung in dem Boden und der Seitenwand der Brennkammer 6 ist eine umlaufende, ringförmige Fläche vorgesehen, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse Z erstreckt.
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Es ist ferner einer Brennerflansch 7 vorgesehen, der ebenfalls eine topfartige Form (bzw. die Form eines Zylinderhutes) aufweist, deren Öffnung zu dem Brennerkopf 3 gerichtet ist. D. h. der topfartige Brennerflansch 7 weist dieselbe Ausrichtung wie die Brennkammer 6 auf. Der Brennerflansch 7 hat einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser der Brennerkammer 6 ist und weist eine geschlossene umlaufende zylindrische Wand auf. Im zusammengesetzten Zustand ist der Brennerflansch 7 über die Brennkammer 6 gestülpt, sodass zwischen der Seitenwand der Brennkammer 6 und der Seitenwand des Brennerflansches 7 ein Ringraum zur Zuführung von Brennluft in den Brennraum durch die Bohrungen in der Seitenwand der Brennkammer 6 gebildet ist. In dem Boden des Brennerflansches 7 (d. h. auf der von dem Brennerkopf 3 abgewandten Seite) ist eine Bohrung vorgesehen, deren Durchmesser in etwa dem Durchmesser der Bohrung in dem Boden der Brennkammer 6 entspricht. Zwischen der Bohrung und der Seitenwand des Brennerflansches 7 ist eine umlaufende, ringförmige Fläche gebildet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse Z erstreckt. An der offenen Seite des Brennerflansches 7 (d. h. auf der dem Brennerkopf 3 zugewandten Seite) ist ein umlaufender Flansch zur Befestigung des Brenners 1 an weiteren Komponenten des mobilen Heizgeräts vorgesehen.
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Es ist ferner ein Brennrohr 8 vorgesehen, das ebenfalls eine topfartige Form aufweist. Das Brennrohr 8 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser des Brennerflansches 7 ist, und einen Innendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Bohrung in dem Boden des Brennerflansches 7. An der dem Brennerflansch 7 zugewandten Seite (d. h. an der „offenen” Seite des Brennrohres) weist das Brennrohr 8 einen nach außen vorspringenden umlaufenden Flansch auf, der eine ringförmige umlaufende Fläche bildet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse Z erstreckt. Auf der von dem Brennerflansch 7 abgewandten Seite weist das Brennrohr 8 eine Bohrung auf, die einen Durchmesser aufweist, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Brennrohres 8 ist.
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Die Brennstoffzuführung 2, der Brennerkopf 3, die Halterung 5, die Brennkammer 6, der Brennerflansch 7 und das Brennrohr 8 sind jeweils aus Metall gefertigt.
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Im Folgenden wird nun ein Verfahren zum Fertigen des Brenners beschrieben. Die einzelnen Komponenten des Brenners 1 werden bei dem Herstellungsverfahren durch Verschweißen miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform werden die Komponenten mittels Laserschweißen mit einem Laserstrahl verschweißt. Das Verschweißen erfolgt dabei in einer Schweißvorrichtung mit einer Aufspannung für die zu schweißenden Komponenten die um eine Achse drehbar ist. Das Aufspannen der zu schweißenden Komponenten erfolgt dabei derart, dass die Drehachse der Längsachse Z des Brenners entspricht. Der Laser und die zugehörige Optik der Schweißvorrichtung sind derart ausgebildet, dass die Schweißrichtung S, d. h. in dem Fall von Laserschweißen die Richtung in der sich der Laserstahl zu der zu schweißenden Stelle ausbreitet, in einem spitzen Winkel zu der Drehachse verläuft (die mit der Längsachse Z des Brenners übereinstimmt). Während der Fertigung des Brenners 1 wird die Ausrichtung der von der Aufspannung gehaltenen Komponenten des Brenners 1 nicht geändert, sodass alle Schweißschritte mit demselben Winkel zwischen der Schweißrichtung S und der Längsachse Z erfolgen.
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Bei dem Fertigen des Brenners 1 werden zuerst die Brennstoffzuführung 2 mit ihrer dem Brennerkopf 3 zugewandten Öffnung zentral auf der Längsachse Z und der Brennerkopf 3 aufgespannt. Der Brennerkopf 3 wird dabei derart ausgerichtet, dass die Öffnung zentral in der Bohrung zum Zuführen von Brennstoff platziert wird. Anschließend wird unter Drehung der Aufspannung um die Längsachse Z die Öffnung der Brennstoffzuführung 2 ringsum mittels Laserschweißen mit dem Brennerkopf 3 verschweißt, wie in 1 schematisch durch einen Pfeil dargestellt ist. Die Schweißrichtung S wird dabei konstant gehalten, d. h. der Winkel zwischen der Schweißrichtung S und der Längsachse Z wird nicht verändert.
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Anschließend wird der Brennstoffverdampferkörper 4 in den als Verdampferaufnahme ausgebildeten Brennerkopf 3 eingesetzt. Dann wird die Halterung 5 für den Brennstoffverdampferkörper 4 ebenfalls in den Brennerkopf 3 eingesetzt, sodass sich diese an der umlaufenden Schulter des Brennerkopfes 3 abstützt. Die Halterung 5 wird anschließend unter Drehung der Aufspannung um die Längsachse Z an der umlaufenden Schulter des Brennerkopfes 3 mit dem Brennerkopf 3 verschweißt, wie in 1 durch einen Pfeil schematisch dargestellt ist. Dabei erfolgt das Verschweißen wieder in derselben Schweißrichtung S, also mit demselben Winkel zwischen der Schweißrichtung S und der Längsachse Z. Bei dem Schweißen erfolgt wieder eine Drehung um die Längsachse Z, sodass eine linienförmige, umlaufende Schweißnaht erzeugt wird. Die Zuführung des Brennstoffverdampferkörpers 4 und der Halterung 5 zu dem Brennerkopf 3 erfolgt dabei in einer Fertigungsrichtung, die bei der dargestellten Ausführungsform mit der Längsachse Z zusammenfällt.
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In einem nächsten Schritt wird die Brennkammer 6 in der Fertigungsrichtung (also entlang der Längsachse Z) zugeführt, sodass der umlaufende Flansch an der offenen Seite der Brennkammer 6 gegen den umlaufenden Flansch des Brennerkopfes 3 ruht. Anschließend werden der umlaufende Flansch der Brennkammer 6 und der umlaufende Flansch des Brennerkopfes 3 miteinander verschweißt. Bei dem Schweißen erfolgt wieder eine Drehung um die Längsachse Z, sodass eine linienförmige, umlaufende Schweißnaht erzeugt wird. Das Verschweißen erfolgt auch dabei in derselben Schweißrichtung S, also mit demselben Winkel zwischen der Längsachse Z und der Schweißrichtung S, wie ebenfalls in 1 durcheinen Pfeil dargestellt ist.
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In einem nächsten Schritt wird der Brennkammerflansch 7 in der Fertigungsrichtung zugeführt bis die Innenseite der umlaufenden, ringförmigen Fläche an dem Boden des Brennerflansches 7 gegen die umlaufende, ringförmige Fläche an dem Boden der Brennkammer 6 ruht. Anschließend werden die umlaufende, ringförmige Fläche des Brennerflansches 7 und die umlaufende, ringförmige Fläche der Brennkammer 6 miteinander verschweißt. Bei dem Verschweißen erfolgt wieder eine Drehung um die Längsachse Z, sodass eine linienförmige, umlaufende Schweißnaht ausgebildet wird. Das Verschweißen erfolgt dabei wiederum in derselben Schweißrichtung S, wie durch einen Pfeil in 1 schematisch dargestellt ist.
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In einem letzten Schritt wird das Brennrohr 8 in der Fertigungsrichtung zugeführt bis der nach außen vorspringende, umlaufende Flansch des Brennrohres 8 gegen die Außenseite der umlaufenden, ringförmigen Fläche an dem Boden des Brennerflansches 7 ruht. Anschließend werden der nach außen vorspringende, umlaufende Flansch des Brennrohres 8 und die umlaufende, ringförmige Fläche des Brennerflansches 7 miteinander verschweißt. Das Verschweißen erfolgt dabei wiederum unter einer Drehung der Komponenten des Brenners um die Längsachse Z, sodass eine umlaufende, linienförmige Schweißnaht ausgebildet wird. Auch in diesem Fall erfolgt das Verschweißen in der Schweißrichtung S, wie in 1 schematisch durch einen Pfeil dargestellt ist.
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Nach diesem Schritt ist somit der gesamte Brenner 1 für das mobile Heizgerät fertiggestellt. Bei der beschriebenen Ausführungsform werden sämtliche Komponenten des Brenners 1 in derselben Fertigungsrichtung zugeführt, die bei dem gezeigten Beispiel mit der Längsachse Z des Brenners 1 übereinstimmt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann die Zuführung der Komponenten in einfacher Weise in einer kostengünstigen Maschine automatisiert erfolgen. Sämtliche zur Verbindung der einzelnen Komponenten des Brenners 1 erforderlichen Schweißschritte erfolgen in derselben Schweißrichtung S. Dabei erfolgt jeweils eine Drehung der zu verschweißenden Komponenten um die Drehachse, die bei dem gezeigten Beispiel ebenfalls mit der Längsachse Z übereinstimmt.
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Es ist somit bei allen Schweißschritten derselbe Winkel zwischen der Schweißrichtung S und der Drehachse (und damit der Längsachse Z) gegeben. Aufgrund dieser Realisierung des Verfahrens zum Fertigen des Brenners 1 müssen die zu verschweißenden Komponenten während des gesamten Fertigungsprozesses nicht in eine andere Position zu der Schweißvorrichtung gebracht werden, sodass kein manuelles Umspannen in eine andere Ausrichtung erforderlich ist bzw. keine aufwändige und kostspielige Schweißvorrichtung erforderlich ist, die für ein automatisches Umspannen ausgestaltet ist. Durch das Aufrechterhalten derselben Aufspannrichtung während des gesamten Fertigungsverfahrens werden durch Verändern der Aufspannrichtung bedingte Toleranzen des Heizgeräts 1 vermieden. Da während des gesamten Fertigungsverfahrens kein Umspannen erforderlich ist, kann der gesamte Brenner 1 schnell und kostengünstig in einer relativ einfachen Vorrichtung gefertigt werden. Dabei ist eine effiziente Ausnutzung der Arbeitszeit der Schweißvorrichtung ermöglicht. Eine vollautomatisierte Fertigung des Brenners 1 in einer kostengünstigen Vorrichtung ist ermöglicht.
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Das Verschweißen in jeweils derselben Schweißrichtung S bei allen Schweißschritten, die für die Fertigung des Brenners erforderlich sind, wird bei der Ausführungsform dadurch ermöglicht, dass die jeweils zu verschweißenden Flächen alle mit im Wesentlichen derselben Ausrichtung relativ zu der Längsachse Z versehen sind. Bei dem gezeigten Beispiel erstrecken sich die zu verschweißenden Flächen jeweils im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse Z.
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Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform die Fertigung eines Verdampferbrenners beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und das beschriebene Prinzip kann auch bei der Fertigung eines Brenners eingesetzt werden, der nach dem Zerstäuberprinzip arbeitet.
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Obwohl bei der Ausführungsform beschrieben wurde, dass die zu verschweißenden Komponenten in einer Aufspannung gehalten sind, die um eine Drehachse drehbar ist, ist es z. B. auch möglich, die zu verschweißenden Komponenten in einer ortsfesten Aufspannung zu halten und die Schweißvorrichtung auf einer Kreisbahn um die Drehachse zu bewegen. Auch bei dieser Realisierung stimmt die Drehachse bevorzugt mit der Längsachse Z des Brenners 1 überein.
