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Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Brennerwerkzeug, umfassend einen Griffabschnitt, einen Brennerkopf mit einer Brenneröffnung, welche dafür eingerichtet ist, ein Brennstoff-Luft-Gemisch aus einem Innenraum des Brennerkopfes nach außen hin austreten zu lassen, um eine Brennerflamme zu speisen, einen Rohrabschnitt, welcher sich zwischen Griffabschnitt und Brennerkopf erstreckt und einen Brennstoffkanal zum Zuleiten von Brennstoff zu dem Brennerkopf enthält, wobei der Rohrabschnitt an seinem dem Brennerkopf zugewandten Ende ein Gewinde aufweist, welches mit einem Gegengewinde des Brennerkopfes in Eingriff ist.
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Brennerwerkzeuge dieser Art kommen überall dort zum Einsatz, wo ein Nutzer gezielt ausgewählte Bereiche eines Objekts, eines Untergrunds oder einer Oberfläche zu erhitzen hat, insbesondere derartige Bereiche verbrennen oder schmelzen möchte. Das Brennerwerkzeug ist dabei üblicherweise an eine Brennstoffzuleitung angeschlossen, aus der es kontinuierlich mit Brennstoff versorgt wird. Der Brennerkopf ist durch den Rohrabschnitt in einem ausreichenden Abstand vom Griffabschnitt gehalten, so dass das Werkzeug am Griffabschnitt ergriffen werden kann und damit der Brennerkopf zu dem zu erhitzenden Bereich geführt werden kann. Als Beispiel seien hier Unkrautvernichter erwähnt, welche einen ausreichend langen Rohrabschnitt aufweisen, so dass das im Stehen bediente Brennerwerkzeug mit seinem Brennerkopf bis zum Untergrund reicht, um mit der Brennerflamme Unkraut in Bodennähe zu behandeln.
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In bekannten Brennerwerkzeugen wird der Brenneröffnung sowohl der Brennstoff als auch Luft zugeführt, so dass die Brennerflamme durch ein Brennstoff-Luft-Gemisch gespeist wird. Dabei wird der Brennstoff durch den Brennstoffkanal des Rohrabschnitts zugeführt, während Luft durch eine Mehrzahl von Lufteintrittsöffnungen im Brennerkopf in den Innenraum des Brennerkopfs eingelassen wird. Die Brennstoffzufuhrrate ist zumeist durch ein Einstellelement einstellbar, so dass die Brennerflamme ein- und ausschaltbar bzw. die Größe der Brennerflamme regelbar ist.
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Es hat sich gezeigt, dass die Brennerflamme herkömmlicher Brennerwerkzeuge unter bestimmten Bedingungen instabil sein kann und insbesondere bei Wind oder zu schnellen Bewegung des Brennerwerkzeugs zum Flackern neigt oder sogar ungewollt erlischt. An dieser Stelle setzt die vorliegende Erfindung an.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein tragbares Brennerwerkzeug der oben bezeichneten Art bereitzustellen, welches eine Brennerflamme mit verbesserter Stabilität aufweist und insbesondere bei Wind und bei schneller Bewegung des Brennerwerkzeugs eine geringere Tendenz zum Flackern zeigt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Brennerwerkzeug der oben genannten Art, bei welchem das Gewinde des Rohrabschnitts oder/und das Gegengewinde des Brennerkopfs eine Aussparung aufweist, welche einen Durchtritt von Luft von außen in den Innenraum des Brennerkopfs erlaubt, wenn das Gewinde und das Gegengewinde miteinander im Eingriff stehen.
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Die Anordnung der Lufteintrittsöffnung im Bereich des Gewindes bzw. des Gegengewindes stellt einen zentralen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Es wurde herausgefunden, dass eine in diesem Bereich angeordnete Lufteintrittsöffnung zu einem stabileren Brennvorgang führt und insbesondere auch bei Wind oder Seitwärtsbewegung des Brennerwerkzeugs eine Brennerflamme mit geringerer Tendenz zum Flackern erzeugt. Als Ursache für diesen Effekt wird der veränderte Strömungsweg der eingespeisten Luft angesehen. Da das Gewinde bzw. das Gegengewinde - in Strömungsrichtung des Brennstoffs betrachtet - in einem vorderen, eintrittsseitigen Abschnitt des Innenraums des Brennerkopfes angeordnet sind, kann der Strömungsweg der Luft im Wesentlichen parallel zum Strömungsweg des Brennstoffs ausgerichtet und maximal verlängert werden. Zudem mündet der Luftstrom auf diese Weise nahezu parallel in den Brennstoffstrom ein, sodass Luftverwirbelungen an dieser Stelle verhindert werden.
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Das Konvergieren oder nahezu parallele Einmünden des Luftstroms in den Brennstoffstrom wird insbesondere dann unterstützt, wenn die Aussparung eine sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefung ist. Auf diese Weise erreicht man eine axiale Strömungsrichtung der Luft, d.h. parallel zur Strömungsrichtung des Brennstoffs. Zudem ist eine axiale Vertiefung des Gewindes sehr einfach herzustellen und erlaubt eine vorteilhafte und materialsparende Doppelfunktion des Gewindes als Befestigungsmittel zwischen Brennerkopf und Rohrabschnitt einerseits sowie als Lufteintrittsöffnung anderseits. Insbesondere kann die axiale Vertiefung als axiale Ausfräsung gebildet sein, so dass die Lufteintrittsöffnung sehr kostengünstig gefertigt werden kann.
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Vorzugsweise liegt ein Winkel, über den sich die Aussparung entlang des Umfangs des Gewindes oder/und Gegengewindes erstreckt, zwischen 2° und 180°. Es hat sich gezeigt, dass bei Winkeln unter 2° keine ausreichende Luftzufuhr gewährleistet ist und die Gefahr einer Verstopfung zu hoch ist. Bei Winkeln über 180° wird das Gewinde mechanisch zu stark geschwächt. Optimalerweise liegt der Winkel zwischen 30° und 90°. In diesem Bereich wird das beste Gleichgewicht zwischen einer ausreichenden Luftzufuhr und einer guten Stabilität des Gewindeeingriffs ermöglicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Brennerwerkzeug ein Einstellelement, mit welchem eine Brennstoffzufuhrrate für einen Benutzer des Brennwerkzeugs einstellbar ist. Das Einstellelement kann ein dosierbares oder abschaltbares Ventil sein (z. B. ein Drosselventil), mittels welchem die Brennstoffzufuhr gedrosselt oder/und abgeschaltet werden kann. Vorzugsweise ist das Einstellelement am Griffabschnitt angeordnet, so dass es durch den Benutzer bequem und gefahrlos bedient werden kann.
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Das Brennerwerkzeug weist vorzugsweise einen Brennstoffeinlass auf, an welchem eine Brennstoffkartusche (z.B. Gaskartusche) oder eine Brennstoffzuleitung anschließbar ist. Die Verwendung einer Brennstoffkartusche erlaubt einen sehr mobilen Einsatz des Brennerwerkzeugs. Alternativ kann Brennstoffzuleitung Brennstoff aus einem nicht mitgeführten Reservoir oder einer übergeordneten Brennstoffzufuhr zuführen.
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Die Brenneröffnung des Brennerkopfes, an welcher die Brennerflamme entsteht, ist vorzugsweise an einem dem Gegengewinde abgewandten axialen Ende und somit an einem dem Benutzer abgewandten äußersten Ende des Werkzeugs angeordnet. Auf diese Weise kann der Nutzer die Flamme sehr dicht an das zu behandelnde Objekt, den Untergrund oder die Oberfläche heranführen. Vorzugsweise ist die Brenneröffnung an der Stirnöffnung des Brennerkopfs vorgesehen, so dass die Flammen auch oder ausschließlich in axialer Richtung vom Brennerwerkzeug weg gerichtet austreten können. Durch die Anzahl und Ausrichtung einer Mehrzahl von Brenneröffnungen kann eine gewünschte Form der Brennerflamme oder eine Mehrzahl von Brennerflammen erhalten werden.
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Der Rohrabschnitt des Brennerwerkzeugs weist vorzugsweise eine Länge zwischen 50 cm und 2 m auf, so dass das Brennerwerkzeug stehend bedient werden kann und in dieser Nutzungsform für die Behandlung eines Untergrunds eingerichtet ist. Ein solches Brennerwerkzeug eignet sich dann insbesondere auch als Unkrautvernichter, um erdbodennahes Unkraut zu behandeln. Mit weiterem Vorteil weist der Rohrabschnitt eine nach unten gebogene oder abgewinkelte Form auf, so dass der Nutzer eine ergonomisch komfortable Handhabungsposition einnehmen kann, ohne sich beispielsweise zu stark nach vorn oder nach unten zu neigen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich in dieser Offenbarung jegliche Richtungsangaben wie „oben“, „unten“, „seitlich“, „horizontal“, „vertikal“ auf eine bestimmungsgemäße Benutzung des Brennerwerkzeugs beziehen, bei welcher ein Nutzer auf einem horizontalen Untergrund steht und das Werkzeug am Griffabschnitt hält.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Teilschnittansicht eines Brennerwerkzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein Griffabschnitt in Ansicht gezeigt ist, ein Rohrabschnitt in Teilansicht gezeigt ist und ein Brennerkopf in Längsschnittansicht gezeigt ist,
- 2 eine Ansicht eines vorderen Abschnitts des Rohrabschnitts sowie des Brennerkopfes des Brennerwerkzeugs des Ausführungsbeispiels in einem demontierten Zustand und
- 3 einen vorderen Abschnitt des Brennerwerkzeugs des Ausführungsbeispiels in einem montierten Zustand.
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Ein in den Figuren allgemein mit 10 bezeichnetes Brennerwerkzeug umfasst einen Griffabschnitt 12, einen an einem vorderen Abschnitt des Griffabschnitts 12 angeordneten Rohrabschnitt 14 sowie einen an einem vorderen Abschnitt des Rohrabschnitts 14 angeordneten Brennerkopf 16. Der Griffabschnitt 12 umfasst vorzugsweise ergonomische Ausformungen 17, die dafür eingerichtet sind, von einer Hand eines Nutzers in einer bestimmten Orientierung ergriffen zu werden. An dem Griffabschnitts 12 ist vorzugsweise ferner ein Brennstoffeinlass 18 angeordnet, welcher beispielsweise ein Kopplungsmittel aufweist, um daran eine Brennstoffkartusche oder eine Brennstoffzuleitung anzuschließen. Insbesondere wird hier an gasförmigen Brennstoff gedacht, so dass eine Gaskartusche oder ein Gasschlauch an den Brennstoffeinlass 18 angeschlossen werden kann.
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An dem Griffabschnitt 12 kann ferner ein Einstellelement 20 vorgesehen sein, beispielsweise in einem vorderen Abschnitt des Griffabschnitts 12, durch welches eine Brennstoffzufuhrrate für den Benutzer des Brennerwerkzeugs 10 einstellbar ist. Das Einstellelement 20 ist vorzugsweise ein Drosselventil, mit welchem die Brennstoffzufuhrrate verstellt und gleichzeitig auch auf null reduziert werden kann, so dass das Brennerwerkzeug 10 über das Drosselventil auch abschaltbar ist. Vorzugsweise sind der Brennstoffeinlass 18 und das Einstellelement 20 als einheitliches Bauteil gebildet und zwischen Griffabschnitt 12 und Rohrabschnitt 14 montiert.
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Der Rohrabschnitt 14 weist vorzugsweise eine Länge zwischen 50 cm und 2 m auf, so dass das Brennerwerkzeug 10 bis zum Boden reicht, wenn es vom Benutzer stehend bedient wird. Der vorzugsweise aus einem Metall gebildete Rohrkörper kann eine Abwinklung 22 aufweisen, um eine Bedienung des Brennerwerkzeugs 10 zur Behandlung eines Untergrunds weiter zu erleichtern. Im Inneren des Rohrabschnitts 14 verläuft ein Brennstoffkanal, welcher mit dem Einstellelement 20 und dem Brennstoffeinlass 18 kommuniziert.
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Der Brennerkopf 16 ist aus hitzebeständigem Material, insbesondere Metall, gebildet und weist einen Innenraum auf, welcher mit dem Brennstoffkanal des Rohrabschnitts 14 kommuniziert, so dass Brennstoff aus dem Rohrabschnitt 14 in diesen Innenraum 24 eintreten kann. An seinem dem Rohrabschnitt 14 abgewandten Ende weist der Brennerkopf 16 eine Brenneröffnung 26 auf, durch welche der Innenraum 24 mit der Außenumgebung verbunden ist. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Brenneröffnungen 26 vorgesehen, um eine entsprechende Anordnung von Flammen zu erhalten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Brennerkopf 16 mit einer zentralen Brenneröffnung 26a und einer Mehrzahl von dezentralen Brenneröffnungen 26b ausgestattet, welche sich um die zentrale Brenneröffnung 26a herum verteilt befinden. Die zentrale Brenneröffnung 26a ist dabei vorzugsweise größer als die dezentralen Brenneröffnungen 26b. Vorzugsweise sind die dezentralen Brenneröffnungen 26b durch ein Gitter oder ein Sieb gebildet, welches in dem Brennerkopf 16 eingesetzt ist.
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Der Brennerkopf 16 ist mit dem Rohrabschnitt 14 über eine insbesondere in 2 gut erkennbare Gewindeverbindung verbunden. Insbesondere ist ein Gewinde 28 am vorderen Abschnitt des Rohrabschnitts 14 passend im Eingriff mit einem Gegengewinde 30 am hinteren Abschnitt des Brennerkopfs 16. Im Ausführungsbeispiel ist das Gewinde 28 des Rohrabschnitts 14 ein Außengewinde und das Gegengewinde 30 des Brennerkopfs 16 ist ein Innengewinde. Alternativ könnte jedoch der Rohrabschnitt 14 ein Innengewinde tragen, welches im Eingriff ist mit einem Außengewinde des Brennerkopfs 16. Alle in dieser Offenbarung beschriebenen Merkmale lassen sich auch in einer solchen alternativen Variante verwirklichen.
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Im Zentrum des Gewindes 28 verläuft der Brennstoffkanal des Rohrabschnitts 14, welcher am vorderen Ende über einen Düsenkörper 32 mit definiertem Austrittsquerschnitt von beispielsweise zwischen ungefähr 0,1 mm und 0,4 mm, vorzugsweise ungefähr 0,28 mm, in den Innenraum 24 des Brennerkopfes 16 mündet. Der Düsenkörper 32 ist vorzugsweise auswechselbar, beispielsweise durch ein weiteres Gewinde in den vorderen Abschnitt des Rohrabschnitts 14 eingeschraubt.
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Erfindungsgemäß ist ein Lufteintrittskanal 34 im Bereich der Gewindeverbindung zwischen dem Gewinde 28 und dem Gegengewinde 30 angeordnet. Der Lufteintrittskanal 34 verläuft dabei insbesondere parallel zum Brennstoffkanal des Rohrkörpers 14, so dass die Luftströmung im Wesentlichen parallel zur Brennstoffströmung gerichtet ist.
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In 2 ist insbesondere zu erkennen, dass der Lufteintrittskanal 34 durch eine axiale Vertiefung am Außenumfang des Gewindes 28 gebildet sein kann, beispielsweise durch eine axiale Ausfräsung über die gesamte axiale Länge des Gewindes 28. Mit anderen Worten ist das Gewinde 28 über einen bestimmten Winkelbereich, der im Ausführungsbeispiel zwischen etwa 30° und etwa 90° liegt, unterbrochen. Auf diese Weise kann auch bei hergestelltem Gewindeeingriff zwischen Gewinde 28 und Gegengewinde 30 und somit einer stabilen Befestigung des Brennerkopfes 16 am Rohrabschnitt 14 eine definierte Luftzufuhr durch das Gewinde hindurch von außen in den Innenraum 24 des Brennerkopfes 16 stattfinden.
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An einem dem Rohrabschnitt 14 zugewandten axialen Ende (einem hinteren axialen Ende) des Lufteintrittskanals 34 ist eine Leitfläche 38 vorgesehen, über welche Luft von außen in den Lufteintrittskanal 36 geleitet wird. Ein Außenumfang des vorderen Abschnitts des Rohrabschnitts 14, im Ausführungsbeispiel gebildet durch einen am vorderen Ende des Rohrabschnitts 14 befestigten Gewindekörper 40, geht demnach nicht abrupt oder durch eine Stufe in die Vertiefung 36 über, sondern durch die Leitfläche 38, welche relativ zu einem Boden 42 der Vertiefung in einem Winkel von >90° und <180° geneigt verläuft oder gerundet geformt ist. Auf diese Weise wird Luft strömungstechnisch vorteilhaft in die Vertiefung 36 eingeleitet.
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Hinzuweisen ist schließlich noch auf eine Kühlstruktur 44, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Kühlrippen, welche zwischen der Brenneröffnung 26 und der Gewindeverbindung 28, 30 am Brennerkopf 16 angeordnet ist. Diese Kühlstruktur 44 kann verhindern, dass sich die an der Brenneröffnung 26 durch die Brennerflamme erzeugte Hitze zu stark in Richtung der Gewindeverbindung 28, 30 und des Lufteintrittskanals 34 ausbreitet.
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Wie bereits angedeutet, kommen die Vorteile der vorliegenden Erfindung insbesondere dann zum Tragen, wenn das Brennerwerkzeug ein tragbarer Unkrautvernichter ist, welcher über Gas, beispielsweise Propangas, betrieben wird. Bei der Flammbehandlung von Unkraut wirken durch die mit dem Brennerkopf in Berührung kommenden Pflanzen sowie die äußeren Einflüsse im Freien besondere flammstörende Faktoren ein, welche die Stabilität der Brennerflamme beeinträchtigen können. Die erfindungsgemäße Luftzufuhr durch den im Bereich des Gewindes 28, 30 angeordneten Lufteintrittskanal 34 hat für diesen Anwendungsfall eine besonders signifikante Verbesserung des Brennvorgangs ergeben.
