DE2254891C3

DE2254891C3 - Brenner-Pistole zum Erweichen von Kunststoff mittels mäßig-warmen Heizgasstrahls

Info

Publication number: DE2254891C3
Application number: DE2254891A
Authority: DE
Inventors: Dimiter Slavtcho Marblehead Mass. Zagoroff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-10
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1983-04-28
Also published as: BE791005A; JPS5624161B2; AU4844372A; AR205688A1; GB1413807A; CA982927A; DE2254891A1; IT975692B; US3779694A; FR2160054A5; JPS4855435A; SE414962B; BR7207924D0; DE2254891B2; ZA727976B

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß der aufgeweitete Abschnitt (3c^des Mischrohres (3)

— in Stromrichtung divergierend ausgebildet ist,

— daß der Einsatz-Körper

— ein Flammenhalter (8) zur Gasverwirbelung in der Brennkammer (5) ist,

— daß der Endabschnitt (5c,) der Brennkammer (5)

— zumindest zwei divergierende Wandteile besitzt

— derart, daß der Umfang des Auslasses (5o) erheblich größer als der eines Kreises gleicher Fläche ist und

— einen zum Auslaß (5o) hin abnehmenden Querschnitt aufweist, das verbrannte Gas (Winkel β in F i g. 5) mit hoher Geschwindigkeit wesentlich über der des Gemisches bei dessen Einströmen in die stromab des Flammenhalters (8) gelegene Brennkammer (5) abströmen zu lassen,

— so daß das abströmende verbrannte Gas eine große Menge Umgebungsluft (A2) durch Strahl-Mitreiß-Wirkung einmischt und sich dadurch abkühlt (F ig. 10).

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2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (So, 5<j') der Brennkammer (5) von einem zweiten Mischrohr (7) umgeben ist, in dem in die heißen Gase durch diese angesaugte Umgebungsluft eingemischt wird.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Lufteinlasses (7a) des zweiten Mischrohres (7), das eine geschlossene Wand hat, fünf- bis fünfzigmal so groß ist wie der Querschnitt des Auslasses (5o) der Brennkammer (5).

4. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mischrohr (11, Ua) eine Reihe von über seine Länge verteilten Lufteinströmöffnungen (19) aufweist (F i g. 11).

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mischrohr (11) zur Einstellung der Temperatur des Heizgasstrahls in einem längs verstellbaren Abstand von dem Auslaß ange

ordnet ist (F ig. 6).

6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß mehrere in einem Winkel zueinander angeordnete Abschnitte (9o) aufweist (F ig. 6.7).

7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) im Winkel angeordnete, allmählich divergierende Gasströme bildende Wände hat, deren Enden die einzelnen Abschnitte (9o) des Auslasses begrenzen (F i g. 6,7).

8. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenhalter (Sa) in an sich bekannter Weise schraubenförmige, an ihrem Ende verjüngte Flügel aufweist (F i g. 12).

9. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) im Bereich des Flammenhalters (8a; eine Zündausnehmung (13') mit einer Zündkerze (15) aufweist, und daß der Flammenhalter (Sa) so ausgebildet ist, daß die von ihm bewirkte Verwirbelung nur zur Umwälzung von Gasen in der Nachbarschaft der Zündausnehmung (13') ausreicht.

10. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Brennkammer mehrere parallele Brennkammern (30) vorgesehen sind, denen ein gemeinsames Mischrohr vorgeschaltet ist und die jeweils einen Flammenhalter \35) aufweisen, und daß eine der Brennkammern im Bereich des Flammenhalters (35) eine Zündausnehmung (13') aufweist und mit dieser Brennkammer eine andere Brennkammer über einen Durchlaß (37) in Verbindung steht (F ig. 14).

Die Erfindung betrifft eine Brenner-Pistole nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekannter Brenner zum Schrumpfen von thermoplastischem Material (»Umwicklungs-Schrumpfvorrichtung«) (DE-OS 20 03 173) besteht aus einem beispielsweise 60 cm hohen Gehäuse, das im oberen Teil eine zylindrische Brennkammer, in der aus einer Düse ausströmendes Progangas mittels einer in die Brennkammer ragenden Zündkerze entzündet wird, und im unteren Teil ein elektrisch betriebenes Gebläse enthält. Das Gebläse bläst einerseits durch Öffnungen in der Brennkammerwand Luft in die Brennkammer und liefert andererseits in ein die Brennkammer umschließendes Rohr eine Luftströmung, die stromabwärts vom Auslaß der Brennkammer in die abströmenden heißen Gase gemischt wird. Der bekannte Brenner ist wegen des erforderlichen Gebläses relativ sperrig und schwer (etwa 5 kg), so daß er mit beiden Händen an mindestens zwei Handgriffen getragen werden muß, und auf eine fremde, nämlich elektrische Energiequelle angewiesen ist.

Außerdem gewährleistet das Gebläse unter Umständen nicht die wünschenswerte Stabilität des erzeugten Heizgasstrahls, so daß dieser vor allem bei Seitenwind zerflattern kann.

Ein Brenner nach dem Gattungsbegriff ist bereits seit längerer Zeit als Schweiß-Brenner zum Verschweißen von Kunststoff bekannt (vgl. AU-PS 2 30 107). Bei ihm strömen aus der Brennkammer die verbrannten Gase über ein gestrecktes, bogenförmiges rohrförmiges Mundstück ab, über das sie durch Wärmeleitung und -strahlung Wärme an die Umgebung abgeben, die für

das Schweißen verloren geht Dabei wird der Schweiß-Brenner im Abstand von ca. 1 cm vom Schweißgut gehalten, auf das er im wesentlichen punktförmig einwirkt Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Brenner-Pistole der eingangs genannten Art zum Schrumpfen von Kunststoff-Folien geeignet zu machen. Während mit intensiver Verbrennung in einer Brennkammer arbeitende, einen sehr heiße.-; Strahl hoher Geschwindigkeit erzeugende Gasbrenner bisher vor allem zum Erhitzen von Gegenständen, wie Metall oder Glas, auf hohe Temperaturen verwendet wurden, dien: der hier beschriebene, ebenso arbeitende Brenner zum Schrumpfen von Kunststoff-Folien oder auch zum Verschweißen von Kunststoffrohren, zum Erweichen, Entfernen oder Trocknen von Kunstsioffkitt und -farbe sowie für Arbeiten an isolierten Leitungen, also für Fälle, bei denen der Heizgasstrahl an der Behandlungsstelle Temperaturen im Bereich von etwa 130⁰C bis 540⁰C haben soll. Gegenüber den für diese Zwecke bisher üblichen Geräten hat die Erfindung den Vorteil, daß der Brenner nicht nur als kleiner und leichter Handbrenner ausgebildet sein kann, sondern auch einen sehr stabilen Heizgasstrahl erzeugt, der während der relativ kurzen Strecke, in der er sich durch Ansaugen von Umgebungsluft auf den gewünschen Wert abkühlt, weder durch Auftriebskräfte noch durch Seitenwind abgelenkt werden kann. Der nicht kreisförmige, sondern z. B. schlitzförmige oder Mehrfachrundungen aufweisende Auslaß der Brennkammer erhöht die Grenzfläche zwischen Strahl und Umgebung und somit die Strahlpumpwirkung am Auslaß, wodurch die erforderliche Mischlänge kürzer wird. Für eine ausreichende Einmischung von Umgebungsluft in den Heizgasstrahl sollte der Umfang des Auslasses der Brennkammer um mindestens 25% größer sein als ein Kreis gleicher Fläche.

Eine weitere Verringerung der Mischlänge ergibt sich durch die Form des Endabschnitts der Brennkammer gemäß Anspruch 1, insbesondere Anspruch 7, da die Stromlinien der Abgase von der Mittellinie aus divergieren, so daß der Umfang des Stromquerschnitts stromabwärts des Auslasses größer ist als am Auslaß und die Abgasmoleküle möglichst weit voneinander getrennt werden und sich entsprechend mit der Umgebungsluft vermischen können.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß hierfür keine fremde Quelle für kinetische Energie, wie ein elektrisches Gebläse oder ein Kompressor, benötigt wird, sondern durch die Kombination aus einem Strahlpumpen-Mischrohr als Gasgemischquelle und der inneren Brennkammer mit einem nur geringe Energie-Verluste bewirkenden Flammenhalter ein Brenner geschaffen wird, der ähnlich wie ein Strahlmotor die Gasmischung komprimiert, verbrennt und dann die Abgase unter Umwandlung der Verbrennungsenergie in kinetische Energie entspannt, wobei überraschenderweise der geringe Überdruck der Flüssiggasquelle ausreicht (dem normalerweise ein Druck in der Brennkammer von nur etwa 4 bis 7 Torr entspricht).

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein am Brennkammerauslaß gemäß Anspruch 2 vorgesehenes zweites Mischrohr erlaubt vor allem die Einhaltung eines gewünschten Abstandes von dem zu erwärmenden Gegenstand, ohne vor allem bei einem käfigförmigen Mischrohr nach Anspruch 4 die Einmischung der erforderlichen Umgebungsluft zu behindern. Der Flammenhalter, der durch Gasverwirblung in der Brennkammer ein Entweichen der Flamme aus dem Auslaß verhindert, ergibt geringe Druckverluste und somit eine hohe Abströmgeschwindigkeit besonders dann, wenn er gemäß Anspruch 9 so ausgebildet ist, daß die von ihm bewirkte Verwirbelung nichi zur Umwälzung der Gase am Auslaß der Brennkammer, jedoch zur Umwälzung von Gasen in der Nachbarschaft einer eine Zündkerze enthaltenden Ausnehmung ausreicht, da entsprechend kleine oder dünne Wirbelstromkörper mit kleinem Druckgefälle verwendet werden können.

Demgegenüber ist noch folgender Stand der Technik bekanntgeworden:

Aus der US-PS 35 74 506 ist ein Lötlampenbrenner bekannt, bei dem ein Brennstoff-Luftgemisch in einem als Strahlpumpe ausgebildeten Mischrohr mit einem divergierenden Abschnitt erzeugt wird. Hierbei wird der Brennstoff am einen Ende des Mischrohres durch eine Düse eingespritzt und die Mischluft vom Brennstoffstrahl durch um die Düse herum vorgesehene Einlaßöffnungen angesaugt Am Auslaßende des Mischrohres wird mittels des Diffusors die Strahlgeschwindigkeit herabgesetzt und der Druck entsprechend erhöht Das Mischrohr ist einer zylindrischen Brennkammer über einen Flammenhalter vorgeschaltet. Bei diesem bekannten Brenner, der zum Hartlöten oder für ähnliche Zwekke, bei denen hohe Temperaturen benötigt werden, dienen soll, werden aufgrund der Konstruktion von Gaseinlaß und Gasauslaß die abströmenden heißen Gase in der Brennkammer nicht so beschleunigt, daß eine mäßige Temperatur des Heizgasstromes erreichbar wäre, vor allem dann nicht, wenn nur eine kurze Mischlänge zur Verfügung steht, wie es bei Handbrennern der Fall ist. Hier müßten dann besondere Vorkehrungen zum Ansaugen der zusätzlich benötigten Kühlluft getroffen werden.

Aus der US-PS 25 78 101 ist ein Gasbrenner bekannt, bei dem ein Gemisch aus Luft und Stadt- oder Erdgas mit einem Druck von mindestens 52 Torr durch ein Rückschlagsieb in eine Brennkammer mit innerer Verbrennung gepreßt wird, die einen sich düsenartig verengenden, schlitzförmigen Auslaß hat. Der Verbrennungsvorgang wird durch Zündung am Auslaßende der Brennkammer bei zunächst gedrosselter Gaszufuhr eingeleitet, dann bei noch stärkerer Drosselung während einer Anwärmperiode in einem Rückschlagzustand gehalten und schließlich bei Vollgas durch die aufgeheizten Brennkammerwände aufrechterhalten. Aus dem Auslaß strömen die verbrannten Gase mit hoher Geschwindigkeit in ein teilweise offenes Schutzrohr, in das durch Injektorwirkung Luft aus der Umgebung angesaugt wird. Das Schutzrohr hat den Zweck, den Heizgasstrahl über eine gewisse Strecke vor einer unerwünschten Abkühlung sowie vor einem Zerflattern zu schützen und ermöglicht darüber hinaus das Einhalten einer kontrollierbaren Endtemperatur des Heizgasstrahls. Der bekannte Brenner dient zum Erzeugen von Fasern aus durch den Heizgasstrahl schmelzbarem Material, insbesondere aus Glas, und benötigt zum Erzeugen des relativ hohen Gasgemischdruckes einen Kompressor und somit eine fremde Energiequelle. Ein ähnlicher Brenner ist auch aus der US-PS 25 83 736 bekannt. Eine Weiterentwicklung des bekannten Brenners gemäß US-PS 35 74 506, in dem auf dem Auslaß der Brennkammer ein rohrartiger Aufsatz mit zwei konvergierenden und zwei divergierenden Wänden angeordne« ist, ist aus der US-PS 36 12 037 bekannt. Der Umfang des Auslasses ist hierbei erheblich größer als der eines Kreises gleicher Fläche. Der Aufsatz dient zur Auffächerung der aus der Brennkammer austretenden

heißen Gase. Zum Schrumpfen sind derartige Brenner nicht geeignet, weil eine zu niedrige Abströmgeschwindigkeit keine rasche Abkühlung der Heizgasströmung durch Einmischen von Umgebungsluft in kurzem Abstand hinter dem Brennkammerauslaß erlaubt und die Gasströmung zu richtungsinstabil ist, d. h. durch Wind und Auftriebskräfte abgelenkt wird.

Aus der DE-PS 9 17 872 ist bereits ein Gerät zum Erzeugen eines Heißluftstroms bekannt, auf dessen Mündung ein zum Erzeugen von Frischluft dienendes, zur Temperatureinstellung längs verschiebbares Mischrohr aufgesetzt ist. Ferner ist aus der US-PS 35 06 198 bereits ein Bunsenbrenner bekannt, der einen Auslaß mit mehreren in einem Winkel zueinander angeordneten Abschnitten hat.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise schematische Vertikalschnittdarstellung eines Handbrenners mit einem abgeflachten, divergierenden Brennkammerauslaß,

Fig. la, 2, 3 und 4 Schnitte durch Fig. 1 längs der Ebenen Ia-Ia, 2-2,3-3 und 4-4,

Fig. Ib ein Temperaturprofil am Ende des zweiten, vorderen Mischrohres in F i g. 1,

F i g. 5 eine Draufsicht in der Ebene 5-5 in F i g. 1,

F i g. 6 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Brenners,

F i g. 6a ein Temperaturprofil am Ende des vorderen Mischrohres in F i g. 6,

F i g. 7,8 und 9 Querschnitte in den Schnittebenen 7-7, 8-8 bzw. 9-9 in F ig. 6,

Fig. 10 Diagramme der Temperatur, der Geschwindigkeit und der Durchströmungsmenge bei der Ausführungsform nach F i g. 1 mit und ohne Mischrohr,

F i g. 11 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Brenners,

Fig. 12 und 13 Stirn- und Querschnittsdarstellungen in den Ebenen 12-12,13-13 in F i g. 11,

Fig. 14 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Brenners,

F i g. 15 und 16 eine Querschnittsdarstellung bzw. eine Stirnansicht in den Ebenen 15-15,16-16 in F i g. 14, und

Fig. 17 ein Traggestell mit einem Gegenstand, auf den eine Kunststoffolie mit Hilfe eines Brenners der hier beschriebenen Art aufgeschrumpft wird.

Bei dem in F i g. 1 bis 5 gezeigten Brenner strömt Druckgas G aus einer Flüssiggasflasche (vorzugsweise Propan) durch eine Düse 1, die in ein Mischrohr 3 mündet Die Funktion der gewöhnlich als Strahlpumpe bezeichneten Anordnung besteht darin, Luft A\ durch öffnungen O um die Düse 1 zwischen Streben 2 (F i g. 1 a) anzusaugen. Das Mischrohr 3 hat einen ersten Abschnitt 3a von abgerundeter Form, sodann einen geraden Abschnitt 3b, an den sich ein divergierender Abschnitt 3c und dann ein kurzer gerader Abschnitt 3d anschließen. Die durch den runden Einlaß und die anschließenden drei Abschnitte gebildete Strahlpumpe üefcrt ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit so hohem Druck wie bei dem gegebenen Druck der Flüssiggasflasche möglich, typischerweise 5 bis 10 cm Wassersäulendruck bei einem Druck von 1,4 kg/cm² für das Druckgas G. Ein Handgriff 4 trägt das Mischrohr 3, das alle übrigen Teile halten.

Das Gemisch wird über einen Flammenhalter 8 unter Wirbelbildung in die Brennkammer 5 geleitet und in der Brennkammer 5 verbrannt Ein Zurückschlagen der Flamme in die Strahlpumpe wird durch die Konstruktion des Flammenhalters 8 verhindert d. h., die Durchlässe (Abmessung e) sind so bemessen, daß die Geschwindigkeit des hindurchströmenden Gases größer ist als die Verbrennungsgeschwindigkeit, so daß die Flamme sich nicht stromaufwärts bewegen kann.

Im Abschnitt 5a ist die Brennkammer 5 zylindrisch, um dann auszuflachen (F i g. 3). Es ist wichtig, daß der Abschnitt 5c, nachdem die Verbrennung erfolgt ist, eine abnehmende Querschnittsfläche hat, während er sich zugleich in einer Richtung ausweitet, um den beaufschlagten Umfang zu erweitern (vgl. Winkel /?in F i g. 5). Es wird dadurch ein divergierender Heizgasstrom erzeugt. Die Durchflußquerschnittsfläche in F i g. 3 ist größer als der Auslaß 5o in F i g. 4. Die Gase werden dadurch beim Austritt aus dem Brenner beschleunigt.

Die geometrische Beschaffenheit ist besonders wichtig in dieser letzten Hälfte des Brenners, damit die Geschwindigkeit erhalten bleibt und ein Ablösen der Strömung von den divergierenden Wänden vermieden wird. Die Länge des zylindrischen Abschnitts 5a ist vom Flammenhalter 8 aus kleiner als der Durchmesser. Anschließend ist ein Übergangsabschnitt 5b von konischer Form vorhanden, der nach einer Länge von weniger als dem Durchmesser, gemessen vom zylindrischen Abschnitt 5a aus, endet. Von dieser Stelle an, die den größten Querschnitt in der Brennkammer 5 aufweist, nimmt die Querschnittsfläche im Abschnitt 5c ab. Im Betrieb setzt die Verbrennung am Flammenhalter 8 ein und breitet sich stromabwärts aus.

Wie aus dem Geschwindigkeitsprofil nach F i g. 10 zu ersehen, strömt die Luft A\ am runden Abschnitt 3a mit langsamer Geschwindigkeit ein und wird dann innerhalb des Mischrohres 3 auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt um im Abschnitt 3b ein Maximum von ungefähr 2500 m/min zu erreichen. Im divergierenden Abschnitt 3c verlangsamt sich die Strömung, wobei die Bewegungsenergie in ein statisches Druckgefälle umgewandelt wird. Beim Eintreten in die Brennkammer 5 und beim Erhitzen dehni sich das Gas aus, und seine Geschwindigkeit steigt wieder an bis zu einem Maximum von ungefähr 1800 m/min im Auslaß 5₀ des Brenners mit der Abmessung g. Von dort an beginnt das Gas große Mengen von Umgebungsluft A2 einzusaugen, und die Geschwindigkeit des Gemisches nimmt ab. Am Auslaß 7_O des zweiten Mischrohres 7 erreicht die Geschwindigkeit einen Wert entsprechend der gestrichelten Kurve B. Die Kurven A geben das Verhalten eines freien Strahls wieder, d. h. bei freiem Einströmen von Luft in den Abgasstrom an sämtlichen Stellen entlang der Strahllänge, wie es bei der Ausführungsform nach F i g. 6 der Fall ist. Die gestrichelten Kurven B gelten für das Mischrohr 7 mit geschlossener Wand nach Fig. 1, das eine besonders gute Mischung und die genaue Einhaltung einer gewünschten Temperatur gewährleistet. Die Umgebungsluft A₂ wird durch Injektorwirkung (Strahlpumpwirkung) von den aus der Brennkammer 5 abströmenden heißen Gasen angesaugt, eingemischt und erhitzt. Das Mischrohr 7 dieser zweiten »Strahlpumpe« in F i g. 1 hat eine Querschnittsfläche, die, wie in F i g. 4 gezeigt erheblich größer ist als die Fläche des Auslasses 5₀ der Brennkammer, und zwar in einer Größenordnung von 5 bis 50. Der Lufteinlaß Ta in das Mischrohr 7 hat infolge seiner ausgeweiteten Form mit Abstützung durch konzentrisch um die Brennkammer 5 angeordnete Streben 6 eine entsprechende Größe. Durch die schnelle Heizgasströmung wird Kaltluft angesaugt und mitgerissen, und dieser Strom vermischt sich im Mischrohr 7, dessen Funktion darin besteht, die Geschwindigkeiten und die Temperatur des Gemisches auszugleichen. Wäre das Mischrohr 7 zu kurz, so würde

sich eine Strömung mit heißem Kern und kaltem Außenmantel bilden. Statt dessen erfolgt eine vollständige Vermischung, so daß nach einer Länge von mehr als ungefähr 3 bis 7 Durchmessern, je nach der Konstruktion, gleiche Temperatur und gleiche Geschwindigkeit herrschen. Die Menge der mitgerissenen Luft hängt hauptsächlich vom Flächenverhältnis des Mischrohres 7 zur Brennerauslaßfläche ab.

Vorzugsweise haben die abströmenden Gase an der Stelle, an der der Heizgasstrahl zum ersten Mal der Umgebungsluft ausgesetzt ist, eine Temperatur von über 165O⁰C und eine Geschwindigkeit von mehr als 1225 m/min.

Eine typische Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 1, bei der die oben schon erwähnte Abmessung e so groß ist, daß sich das Geschwindigkeitsdiagramm gemäß F i g. 10 ergibt, liefert bei Einleitung von Propan mit 1,575 kg/cm² Überdruck und einem Brennstoffdurchsatz von 5,26 g/min entsprechend 3960 Watt, 0,8 mVmin Luft von 540°C und einer Geschwindigkeit von 6 m/sec.

Bei der Ausführungsform nach Fig.6 kann der Mischvorgang ohne das geschlossenwandige Mischrohr in einem sogenannten Freistrahl erfolgen, wobei Luft in den Mischstrom an beliebiger stromabwärtiger Stelle durch eine Reihe von über die Länge des käfigartigen Mischrohres 11 verteilten öffnungen 19 eintreten kann. Der Brenner nach F i g. 6 hat vor der Brennkammer 9 das gleiche, als Strahlpumpe wirkende Mischrohr wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Jedoch ist die Geometrie der Brennkammer 9 anders. In F i g. 6 hat sie drei kleeblattförmig angeordnete Auslaßschlitze 9₀ statt nur eines Schlitzes, mit Übergang von der zylindrischen zu dieser Form (siehe F i g. 7,8 und 9). Wiederum ist in der ersten Hälfte der Brennkammer die Form oder Querschnittsfläche nicht kritisch, während die letzte Hälfte eine ständig abnehmende Querschnittsfläche hat. Setzt man voraus, daß eine Auslaßgasgeschwindigkeit von mindestens 23 m/sec erwünscht ist, so können die Querschnitte berechnet werden, nachdem die Heizleistung festgelegt ist. Ein Brenner von 4400 Watt hat eine Auslaßfläche von typischerweise 2 cm² (F i g. 7), zu welchem Wert man gelangt wenn man die maximale Geschwindigkeit und die Menge der Verbrennungsgase berücksichtigt.

Der Mischvorgang bei dem Brenner nach Fig.6 ist sehr längenabhängig. Ie weiter stromabwärts vom Brenner, desto mehr Luft ist angesaugt und desto tiefer ist die Temperatur abgefallen (siehe Fig. 10). Die Temperaturabfallkurve ist dabei für jede Größe des Abgasauslasses und jede Durchströmungsgeschwindigkeit genau voraussagbar. Da die Temperatur ständig abfällt, kann man die gewünschte Temperatur wählen. Um einen gleichbleibenden Abstand sicherzustellen, verwendet man eine Vorrichtung von der in F i g. 6 gezeigten Art, wo mit Hilfe des Mischrohres 11 der Brenner in bezug auf das Werkstück eingestellt wird und außerdem noch Luft zum Vermischen einströmen kann. Das Mischrohr 11 ist verstellbar. Es hat eine Strebe 12, die auf einem Tragbolzen 13 abgestützt und mittels einer Schraube 14 befestigt ist Diese Strebe 12 ist mit Einkerbungen versehen, wie gezeigt so daß sie für verschiedene Temperaturen geeicht werden kann. Diese Anordnung hält das Mischrohr 11 in der eingestellten Eichlage in bezug auf den Auslaß der Brennkammer.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 muß man das Mischrohr 11 nach rückwärts und vorwärts verschieben, um die gewünschte Warmlufttemperatur am Ende einzustellen. In der zurückgefahrenen Lage herrscht die maximale an das Werkstück abgebbare Temperatur, und durch Vorschieben kann man auf niedrigere Temperaturen einstellen. Typischerweise ist für die Erzielung der gleichen niedrigen Temperatur bei gleicher Brennerausbildung die Länge des Mischrohres 11 hinter der Brennkammer kurzer als die Länge des (geschlossenen) Mischrohres 7, so daß diese Anordnung für bestimmte Anwendungsfälle u. U. vorteilhafter ist. Wo es dagegen auf Gleichmäßigkeit der Temperatur des aus dem Auslaß strömenden Gases ankommt, kann die Anordnung nach F i g. 1 der nach F i g. 6 vorzuziehen sein (vergleiche F i g. Ib und 6a, wo die jeweiligen Temperaturprofile dargestellt sind, und F i g. 10). Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht darin, daß sie bei starkem Querwind windfester ist, so daß sie sich beispielsweise für die Verwendung auf Flugplätzen, Eisenbahnen sowie bei Reparaturen an Strom- und Telephonleitungen eignet.
Die Ausführungsform nach Fig. 11 bis 13 hat Ähnlichkeit mit den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 6. Sie hat ein gleichartiges vorgeschaltetes Mischrohr 3, das mit einem Brenngasstrom gespeist ist, der in diesem Fall durch den im Schwerkraftzentrum des Gerätes angeordneten Handgriff 4a eingeleitet wird. Am Eintritt in die Brennkammer 5 befindet sich ein Flammenhalter 8a, der, wie in Fig. 12 gezeigt, mehrere um einen Mittelpunkt angeordnete schraubenförmige Flügel mit dünnen Hinterkanten / aufweist so daß er einen Drall mit geringer Turbulenz erzeugt. Bei diesem Flammenhalter 8a befindet sich eine Zündausnehmung 13' außerhalb des Haiiptstromes, jedoch in Verbindung damit. In dieser Zündausnehmung 13' befindet sich eine Zündkerze 15, die durch einen Hammerschlag auf einen piezoelektrischen Kristall 17 im Handgriff mittels eines Stößels 21 betätigt wird. Der stromabwärtige Teil des Brennkammerquerschnitts verjüngt sich wie bei der Brennkammer nach F i g. 1 zu einem den Auslaß 5'₀ bildenden Längsschlitz, dessen Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt stromaufwärts davon. Aus dem Auslaß strömt das verbrannte Gas mit Strahlpumpeffekt in ein umgebendes Mischrohr 11a, das über seine Länge eine Reihe von öffnungen 19 für den kontinuierlichen Eintritt der Umgebungsluft aufweist
Ein solches Gerät von der in F i g. 11 bis 13 gezeigten Art kann ohne weiteres erheblich größer als die Geräte nach F i g. 1 und 6 ausgebildet werden, beispielsweise für eine Leistung von 30 kW mit Auslaßgeschwindigkeiten können von z. B. 450 m/min und Auslaßtemperaturen von 540⁰C, oder bei entsprechender Verkürzung oder Verlängerung des Mischrohres lla für entsprechend höhere und niedrigere Geschwindigkeiten und Temperaturen.

Der Brenner ist sehr handlich und leicht im Gewicht und kann ohne weiteres auf eine auf einen Gegenstand auf einer Platte aufgezogene Plastikfolienhülle 20 mit einer Seitenlänge von je 1,5 m gerichtet werden (F i g. 17). Hält man das Gerät nach F i g. 11 im Abstand von !/3 m oder ²A m von der Folie und schwenkt es mit seinem Auslaßende quer sowis nach oben und unten und rund um den Gegenstand, so schrumpft die Kunststoffolie (z. B. Polyäthylen mit einer Dicke von 0,15 mm) sehr rasch, bis sie sich dem Gegenstand unter Bildung einer wetterfesten Umhüllung dicht und fest anschmiegt
Die Ausführungsform nach Fig. 14 bis 16 gleicht der nach F i g. 11 bis zur Linie L Von dort verzweigt sich das vorgeschaltete Mischrohr in eine Anzahl von kleinen Brennkammern 30, deren jede ihren eigenen Flammenhalter 35 mit schraubenförmigen Flügeln mit dün-

nen Hinterkanten aufweist. Eine der Brennkammern hat eine Zündausnehmung 13' wie bei dem Brenner nach Fig. 11, und eine andere Brennkammer hat einen Durchlaß 37, der mit der ersten Brennkammer in Verbindung steht, so daß die Zündung von dort aus erfolgt.

Die Auslaßabschnitte jeder Brennkammer divergieren, wie oben beschrieben und enden in je einem langge-

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streckten Auslaßschlitz. Diese Auslaßschlitze sind symmetrisch angeordnet, so daß ihre Längsachsen X und Y sich im Mittelpunkt der Anordnung schneiden. Die einzelnen Auslässe und ihre Anordnung ergeben eine sehr große Strahl-Grenzfläche für ein wirksames Ansaugen von Luft, z. B. im Mischrohr T.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brenner-Pistole zum Erweichen von Kunststoff

— mittels mäßig-warmen Heizgas-Strahls,

— erzeugt unter Verbrennen eines Gemisches aus Luft und Brenngas von einem Flüssiggasbehälter, insbesondere Propan,

— mit

— einem das Gemisch herstellenden Mischrohr, das

— nach dem Prinzip der Strahlpumpe ausgebildet ist und

— einen aufgeweiteten Abschnitt besitzt und

— einer Brennkammer,

— die einlaßseitig sinen Einsatz-Körper besitzt,

— wobei das verbrannte Gas aus der Brennkammer abströmt und sich abkühlt,