DE1065901B

DE1065901B - Thermoelement für einen Zündbrenner

Info

Publication number: DE1065901B
Application number: DENDAT1065901D
Authority: DE
Inventors: Long Beach Calif. Wilbur Fred Jackson und Michael John Caparone (V. St. A.)
Original assignee: Robertshaw-Fulton Controls Company, Greensburg, Pa. (V. St. A.)
Priority date: 1954-10-15
Publication date: 1959-09-24
Also published as: US2833843A

Description

Die Erfindung betrifft Thermoelemente und insbesondere ein Thei moelement, dessen heiße Lotstelle in der Nahe des Verbrennungsraumes eines Zundbrenners hegt

Es sind bereits Zundbrenner mit eingebautem Thermoelement bekannt, bei denen ein brennbares Gas an einem röhrenförmig ausgebildeten Schenkel eines Thermoelementes innerhalb eines röhrenförmigen Zundbienners entlang strömt, in der Nahe der heißen Lotstelle aus kleinen öffnungen austi itt und verbrennt Der andere Schenkel des Thermoelementes ist ein in der Achse des ersten Schenkels liegendes Stabchen aus einer Kupfer-Nickel-Legierung, das von einer zylindrischen, eng anliegenden Hülle aus einem korrosionsbeständigen Metall umgeben ist Die beiden Schenkel werden an ihrem äußeren Ende verschweißt, wobei Nickel von dem inwendigen Stabchen innerhalb der geschmolzenen Schweißstellen an die Oberflache gelangt Nickel besitzt die eigentumliche Eigenschaft, aus kohlenstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von Schwefel bei erhöhter Temperatur Kohlenstoff abzuscheiden, der sich bei den bekannten Zundbrennern in der Nahe der heißen Lotstelle, neben der sich die Gasaustnttsoffnungen befinden, absetzt und diese öffnungen verstopft

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Thermoelement vornehmlich zur Überwachung einer Zundbrennerflamme derart auszubilden, daß kein nickelhaltiger Teil mit dem austretenden, brennbaren, kohlenstoffhaltigen Gas an der heißen Lotstelle in Berührung kommt, wobei vorausgesetzt ist, daß der innere Schenkel des Thermoelementes aus Nickel oder einer mckelhaltigen Legierung oder Verbindung besteht

Bei einem Thermoelement, bei dem der innere Teil aus einer Kupfer-Nickel-Legierung und der äußere Teil aus nickelfreiem korrosionsbeständigem Metall besteht, das den inneren Teil umgibt, weist gemäß der Erfindung der röhrenförmige Teil bis über das obere Ende des inneren Teils hinaus ein Halsstuck auf, eine Zwischenlage aus einem korrosionsbeständigen, mckelfreien Metall schließt das obere Ende des inneren Teils ab und ist damit zur Bildung der heißen Lotstelle verschweißt Die Dicke der Schweißnaht ist dabei kleiner als die Dicke der Zwischenlage, so daß die Außenflache der Zwischenlage vom inneren Metall frei ist, die Außenfläche der Zwischenlage ist mit dem Halsstuck des röhrenförmigen Teils an dessen Ende verschweißt

Zur Herstellung der heißen Lotstelle eines solchen Thermoelementes wird ein relativ kurzes Stuck der Zwischenlage, axial ausgerichtet, mit seinem Ende an das Ende des inneren Teils gelegt, worauf die beiden sich berührenden Enden verschmolzen werden,

Thermoelement fur einen Zundbrenner

Anmelder:

Robertshaw-Fulton Controls Company,
Greensburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter· Dr -Ing W Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M 1, Parkstr 13

Beanspruchte Priorität
V St v. Amerika vom 15 Oktober 1954

Wilbur Fred Jackson und Michael John Caparone,

Long Beach, Calif (V. St. A),
sind als Erfinder genannt worden

dann wird der innere Teil mit der Zwischenlage in den röhrenförmigen Teil eingelassen, wobei deren verschmolzene Enden nahe am oberen offenen Ende des röhrenförmigen Teils zu liegen kommen, schließlich wird das andere Ende der Zwischenlage mit dem Halsstuck des röhrenförmigen Teils an dessen offenem Ende verschmolzen

Der Erfindungsgegenstand und das Verfahren gemäß der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen naher erläutert

Fig 1 ist ein Teilschnitt durch den Erfindungsgegenstand wahrend seiner Herstellung,

Fig 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch das fertige Thermoelement,

Fig 3 ist ein Schnitt durch das fertige Thermoelement gemäß der Erfindung, das in einem Zundbrenner eingebaut ist,

Fig 4 ist ein Schnitt in der Linie IV-IV der Fig 3 In Fig 1 ist ein Thermoelement 14 dargestellt, das von einem röhrenförmigen Korper 10 mit einem nach innen gebogenen Ende teilweise umgeben ist, m dem sich im gleichen Abstand mehrere Schlitze 12 befinden, die die ßrenneroffnungen bilden Im vorliegenden Fall sind vier solche Offnungen vorgesehen

Das Thermoelement 14 enthalt einen äußeren rohrförmigen Teil 16, der einen ringförmigen Halsteil 18 mit einem veriingerten Durchmesser tragt, welcher außen aus dem Brenner herausraigt und die innere Wandung fur dieFlammenaustnttsoffnungen 12 bildet

909 629/64

Em stabformiger innerer Teil 22 des Thermoelementes hegt im Inneren des Teiles 16, wobei sein oberes Ende teilweise in den Halsabschnitt 18 hineinragt und in ein,er noch zu erläuternden Weise befestigt ist Es sei ifemerkt, 'daß der Korper 10 des Brenners und die Teile 16 und 22 vorzugsweise um eine gemeinsame Achse herum angeordnet sind, wobei der äußere Teil 16 konzentrisch zu dem Brennerkorper 10 hegt Da der äußere Teil 16 des Thermoelementes einen kleineren Durchmesser als der Korper 10 hat, entsteht ein ringförmiger Raum 24 zwischen diesen Teilen, der dazu dient, den Strom des Rohgases den Brenneroffnungen 12 zuzuführen

Wie aus Fig 1 und 2 hervorgeht, ist das obere Ende des inneren Teiles 22 etwas kurzer als der Halsteil 18 des äußeren Teiles 16, so daß eine Vertiefung 26 a>m Ende des Halsteiles 18 entsteht, welche eine Füllung aufnimmt Eine ringförmige Abdeckscheibe 28 ist an dem äußeren Ende des Haisteiles 18 befestigt, sie hat einen gewissen Abstand von den Brenneiöffnungen 12, die sie jedoch überdeckt, und dient dazu, den Strom des Rohgases auszubreiten, der aus den Brenneroffnungen 12 austritt Um den Aufbau des Thermoelementes zu vervollständigen, ist eine Ihoheihulse 30 aus geeignetem Material, ζ Β Faserglas, zwischen dem äußeren Teil 16 und dem inneren Teil 22 vorgesehen, die kurz voi dem Halsteil 18 endet

Der rohrformige Teil 10, der äußere Teil 16 und die Scheibe 28 bestehen alle vorzugsweise aus 27°/oigem Chromstahl, wahrend der innere Leiter aus einer bekannten Legierung besteht, die etwa 45% Nickel und 55% Kupfer enthalt Es ist bekannt, daß Nickel in Gegenwart von schwefelhaltigen Brenngasen zu Kohleablagerungen auf dem Metall infolge einer Krackung der Brenngase neigt

Um einen solchen Kontakt des Gases mit dem Nickel des inneren Teiles 22 zu veihindern, wird eine Zwischenlage 32 aus fetromstahl, der frei von Nickel ist, an der Stelle 33-srampf auf das äußerste Ende des inneren Teiles 22 in der \^rertiefung 26 (Fig 2) geschweißt Gemäß dieser Figur bleibt ein Teil 35 des nickelfreien Metalles der Chromstahlzwischenlage 32 in der Vertiefung 26 ungeschmolzen, die Abschlußscheibe 28, der Halsteil 18 und der benachbarte obere Teil der Zwischenlage 32 werden dann miteinander verschmolzen

Die Schmelzlegierung 34 besteht daher aus Chromstahl, der von dem Teil 16 und der Scheibe 28 und dem nickelfreien Chromstahl des benachbarten Abschnittes der Zwischenlage 32 herrührt Ein isolierendes Stuck m Form eines ungeschmolzenen Chromstahlteiles 35 bleibt zwischen dem inneren nickelhaltigen Teil 22 und der Schweißstelle 34 stehen Auf diese Weise wird em Thermoelement 14 mit einer heißen Lotstelle gebildet, die aus einer starr verschweißten Verbindung 33 am oberen Ende des Teiles ■16 und am unteren Abschnitt der Zwischenlage 32 bei.teht__

Das untere Ende des Teiles 16 des Thermoelementes wird von einer Bohrung 50 (Fig 3) aufgenommen, die in dem unteren Abschnitt eines Tragers 38 befindet, und ist mit Silberlot 52 angelotet Em isolierter Leitungsdraht 54 ist axial ζ B mit Silberlot an das untere Ende des inneren Teiles 22 des Thermoeletnentes angeschlossen und bildet die kalte Lotstelle des Thermoelementes 14 Ein Leitungsrohr 58 umgibt den isolierten Draht 54 und ist mit dem unteren Ende des Teiles 16 mit Hilfe des gleichen Silberlotes52 verbunden, das auch zur Befestigung des Teiles 16 an ίο dem Trager 38 dient Es ist ersichtlich, daß der Draht und das Rohr 58 als Leiter fur den Strom dienen, der von dem Thermoelement 14 erzeugt wird

Claims

Patentansprüche

1 Thermoelement, bei dem dei innere Teil aus einer Kupfer-Nickel-Legierung und der äußere röhrenförmige Teil aus mckelfreiem korrosionsbeständigem Metall besteht, der den inneren Teil umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Teil (16) bis über das obere Ende des inneren Teiles (22) hinaus ein Halsstuck (18) aufweist, daß eine Zwischenlage (32) aus einem korrosionsbeständigen, nickelfreien Metall das obere Ende des inneren Teiles (22) abschließt und damit an der Stelle (33) zur Bildung der heißen Lotstelle verschweißt ist, daß die Dicke der Schweißnaht (33) kleiner als die Dicke der Zwischenlage (32) ist, so daß die Außenflache (35) der Zwischenlage vom inneren Metall (22) frei ist, und daß die Außenfläche (35) mit dem Halsstuck (18) des röhrenförmigen Teiles (16) an dessen Ende verschweißt ist
2 Thermoelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein röhrenförmiger, Brennstoff führender Bestandteil (10) den röhrenförmigen Teil (16) umgibt und unterhalb des Endes des Halsstuckes (18) an Offnungen (12) endigt und daß eine die Flammen zurückhaltende Platte (28) aus nickelfreiem Metall mit der Außenfläche (35) der Zwischenlage (32) und mit dem Halsstuck (18) an der Stelle (34) verschweißt ist
3 Verfahien zur Herstellung der heißen Lotstelle des Thermoelementes nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ kurzes Stuck der Zwischenlage (32), axial ausgerichtet, mit seinem Ende an das Ende des inneren Teiles (22) gelegt wird, worauf die beiden sich berührenden Enden verschmolzen werden, daß dann der innere Teil (22) mit der Zwischenlage in den röhrenförmigen Teil (16) eingelassen wird, wobei deren verschmolzene Enden nahe am oberen offenen Ende des röhrenförmigen Teiles (16) zu liegen kommen, und daß schließlich das andere Ende der Zwischenlage (32) mit dem Halsstuck (18) des röhrenförmigen Teiles (16) an dessen offenem Ende verschmolzen wird

In Betracht gezogene Druckschriften
USA -Patentschriften Nr 1 842 331, 2 245 834,
267 775 2 303 183, 2 649 490

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen