DE2818567A1

DE2818567A1 - Einrichtung zur erzeugung eines gasstromes von hoher geschwindigkeit

Info

Publication number: DE2818567A1
Application number: DE19782818567
Authority: DE
Inventors: Ralph Alex Boyne; Richard Leslie Cottingham
Original assignee: THORMACK ENG Ltd; THORMACK ENGINEERING Ltd
Current assignee: Redland Prismo Ltd Reigate Surrey Gb
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1978-11-09
Also published as: US4230447A; FR2389072A1; DE2818567C2; IT7822781A0; CA1093918A; FR2389072B1; IT1094520B

Description

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Thormack Engineering Ltd., Bellbrook Estate, Uckfield, Sussex, England

Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes von hoher

Geschwindigkeit

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes von hoher Geschwindigkeit, insbesondere zum Zweck des Ausblasens eines Hochgeschwindigkeits-Heißgasstromes.

Es ist häufig erwünscht, eine Oberfläche durch einen Heißgasstrom aufzuheizen, um auf dieser Oberfläche eine bestimmte Bearbeitung durchzuführen. So wird beispielsweise ein Heißgasstrom auf eine Strassenoberflache aufgestrahlt, um von der Strassenoberflache "polierte" Stellen, Glätteglasur und dgl. zu entfernen. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß man die Strassenoberfläche einfach mit nach unten gerichteten Flammen auf ähnliche Weise erhitzt, wie sie beim Aufbringen von Asphaltdecken üblich ist. Im allgemeinen ist das jedoch nicht zufriedenstellend, weil dabei entweder der Asphalt oder Teer an der Oberfläche verbleibt und auf diese Weise den Glasureffekt noch erhöht, oder der Strassensplit gelöst wird, weil darunter der Asphalt oder Teer aufgeschmolzen wird.

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Es ist auch bereits die Verwendung eines Flammenrückschlagerhitzers vorgeschlagen worden, der gegen die Strassenoberfläche einen Strahl von Verbrennungsgasen mit hoher Geschwindigkeit richtet. Dies hat beträchtliche Vorteile über die bisher verwendeten Verfahren, da der geschmolzene Teer von der Strassenoberfläche weggeblasen wird und man bei dieser Arbeitsweise tatsächlich sieht, ob Split und Steine von der Asphaltdecke abgetragen werden oder nicht. Jedoch ist die mit diesem Vorschlag verbundene Arbeit insbesondere dann außerordentlich aufwendig und mähselig, wenn ein grösserer Strassenbereich bearbeitet werden muß.

Um hier Abhilfe zu schaffen, schlägt die Erfindung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes von hoher Geschwindigkeit vor, die gekennzeichnet ist durch eine langgestreckte Brennkammer, die eine Vielzahl von Auslaßöffnungen längs ihrer Unterseite sowie Einlasse für die Zufuhr von Brenngasen in den Oberteil der Brennkammer aufweist und Umlenk- und Verteilelemente zur Verteilung der einströmenden Gase innerhalb der Brennkammer enthält, die eine Verteilung der Brenngase bzw. Verbrennungsgase innerhalb der Brennkammer vor dem Ausströmen aus den Auslaßöffnungen bewirken.

In einer bevorzugten Gestaltung sind die Auslaßöffnungen in einer Linie angeordnet und die Verbrennungskammer ist in horizontaler Richtung langgestreckt und weist Seitenwände auf, die vorzugsweise nach unten in Richtung auf die Auslaßöffnungen zueinander konvergieren.

Die Brennkammer kann über einen oder mehrere Einlasse beaufschlagt werden und es können Einrichtungen vorgesehen sein, um die Brenngase beim Eintritt 'zu zünden. In einer bevorzugten Ausführung sind an dem oberen Ende der Brennkammer vier Einlaßöffnungen vorgesehen, die im wesentlichen in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Einlaßöffnungen sind jeweils mit einem Ver.teilerkopf in Form eines oben offenen

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Rohres ausgestattet, dem von der zugehörigen Einlaßöffnung her Brennluft und Brennstoff zugeführt werden. Am unteren Ende ist dieses Rohr geschlossen und weist eine Anzahl von radial gerichteten öffnungen für den Auslaß des Gases in die Brennkammer auf. Bei einer bestimmten Konstruktion nach der Erfindung sind vier derartiger öffnungen vorgesehen. Es können eine oder mehrere Zündkerzen angeordnet sein, wobei die Verteilerköpfe dann gesonderte Zündöffnungen aufweisen, die Brennluft und Brennstoff in Richtung auf die Zündkerze bzw. Zündkerzen richten, wenn die Einrichtung in Gang gesetzt wird.

Vorzugsweise sind die Auslaßöffnungen in einer Leiste vorgesehen, die sich längs der Unterkante der Brennkammer erstreckt. Diese Leiste weist eine gerundete Unterseite auf und die Auslaßöffnungen münden an ihrem oberen Ende in einen nach unten konvergierenden Kanal. Bei einer bestimmten Ausführung hat dieser Kanal einen Scheitelwinkel von 150°; in einer anderen Ausführung weist er halbkreisförmigen Querschnitt auf.

Um das Gas nach einer Seite hin auszustrahlen und auf diese Weise die Gefahr für die Bedienungsperson zu verringern, kann es von Vorteil sein, die Auslaßöffnungen nach einer Seite hin geneigt anzuordnen. Ist dies erwünscht, so hat es sich als zweckmässig erwiesen, einen Neigungswinkel von etwa 15 his 30° gegenüber der Vertikalen einzuhalten.

Vorteilhafterweise ist die Brennkammer mit Kühlrippen auf ihrer Außenfläche versehen. Diese Kühlrippen können beispielsweise sich vertikal erstreckende Rippen an jeder Seitenwand der Brennkammer sein.

Die Einrichtung kann auf einem geeigneten Fahrzeug oder Fahrwerk montiert werden, um längs der Strasse bewegt zu werden. Die Abmessungen der Brennkammer können ungefähr 50 cm Länge und 15 cm Höhe betragen.

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Die Einrichtung nach vorliegender Erfindung ist insbesondere zur Entfernung polierter Stellen und von Glasur der Strassenoberfläche sowie zur Ausführung ähnlicher Bearbeitungen geeignet. Sie hat sich auch als äußerst zweckmässig zum Abtrocknen einer Strassenoberfläche unmittelbar vor dem Aufbringen einer Strassenmarkierung, z.B. einer Weiß- oder Gelbmarkierung, erwiesen. Auf diese Weise kann die erfindungsgemässe Einrichtung als vorbereitende Bearbeitung vor dem Markieren der Strassenoberfläche selbst bei Regen herangezogen werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer erfindungsgemässen Einrichtung, und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Einrichtung umfasst einen Oberteil 10, der vier auf einer Linie in gleichen Abständen voneinander liegende Gewindelöcher 11 enthält. Die Gewindelöcher 11 sind Jeweils an ihrem unteren Ende durch angeschweißte Kappen 12 bedeckt, von denen jede eine axial gerichtete Öffnung 13A und zwei unter einem Winkel dazu angeordnete Öffnungen 13B besitzt. Die beiden inneren Kappen 12 haben darüber hinaus eine Radialbohrung 13C, die zur Mitte des Oberteils 10 gerichtet ist. Die Öffnungen 13A und 13B ergeben einen Stretueff ekt.

Zwischen den beiden inneren Gewindebohrungen 11 ist ein mittig gelegenes Loch 14 vorgesehen, das ebenfalls ein Gewinde aufweist und am oberen Ende angesenkt ist, sodaß darin eine herkömmliche Zündkerze eingesetzt werden kann.

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Mit dem Oberteil 10 sind durch Schweißung zwei stirnseitige Platten 20 und zwei geneigte, zueinander konvergierende Wandplatten 21 verbunden, wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt. Die Platten 20 und 21 sind an ihren unteren Händern mit einer Auslaßleiste 23 verschweißt. Daraus folgt, daß die als Verteilerköpfe wirkenden Streukappen 12 alle innerhalb einer so geformten Brennkammer angeordnet sind.

Die Auslaßleiste 23 besitzt eine gerundete Unterseite von im wesentlichen halbzylindrischer Konfiguration sowie eine halbzylindrische Nut 24 in ihrer Oberseite. In diese Auslaßleiste 23 sind zweiunddreissig Auslaßöffnungen 25 ausgehend ungefähr vom Zentrum der halbzylindrischen Oberseite eingebohrt. Sie liegen unter einem Winkel von etwa 30° zur Vertikalen geneigt.

Beim Einsatz der vorstehend beschriebenen Einrichtung werden die als Einlaß dienenden Gewindebohrungen 11 über Rohranschlüsse 16 und weitere, nicht gezeigte Anschlußleitungen mit einer Brenngasquelle, z.B. für Propan oder Butan, sowie mit einer Druckluftquelle verbunden. Das so verfügbare Brenngasgemisch wird in das Brennkammergehäuse geleitet und tritt aus den öffnungen 13C in den beiden mittleren Sprühkappen aus. Das Brenngasgemisch strömt damit über 3/5e Zündkerze, wodurch es gezündet wird. Die durch die darauffolgende Verbrennung erzeugten sich ausdehnenden Gase werden mit sehr hoher Geschwindigkeit daraufhin aus den Auslaßöffnungen 25 ausgestrahlt. Die Gasstrahlen liegen unter einem Winkel zur Vertikalen, sodaß sie von der Bedienungsperson weggerichtet sind.

Die Abmessungen der als Einlaß dienenden Gewindebohrungen 11 und der Auslaßöffnungen 25 sind so gewählt, daß der Gesamtquerschnitt für den Auslaß der Verbrennungsgase aus der Brennkammer angenähert dem Doppelten des Gesamtquerschnitts für den Einlaß von Brennluft und Brennstoff durch die vier Ein-

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laßöffnungen entspricht. Dies trägt dazu bei, zu gewährleisten, daß kein Flaramenrückschlag längs der Zuführleitungen erfolgt. Bei Bedarf können jedoch auch Bückschlagventile vorgesehen sein, um einen Flaramenrückschlag zu verhindern.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemässe Einrichtung besonders geeignet zur Anwendung bei der Bearbeitung von Strassen und dgl. ist. Der Heißgasstrom, der mit nahezu Schallgeschwindigkeit austritt, verursacht ein Anschmelzen des Teers auf der Strassenoberfläche und bläst den Teer von der Kontaktstelle weg. Das stellt sicher, daß die Strasse nicht anschließend poliert oder glasiert erscheint. Die Bedienungsperson kann bei der Längsbewegung der Einrichtung die vollzogene Arbeit überwachen und die Einrichtung ausreichend schnell vorwärtsbewegen, um zu gewährleisten, daß der Teer oder Asphalt nicht von der Unterseite des Splits entfernt wird, d.h. es kann sichergestellt werden, daß der Split nicht gelockert wird. Die feinfühlige Überwachung der Gasströmung erlaubt es der Bedienungsperson, sogar sehr nahe neben Weißmarkierungen der Strasse zu arbeiten, ohne diese zu beschädigen, und es ist sogar möglich, unmittelbar neben Katzenaugen-Markierungen und dgl. ohne die Gefahr einer Beschädigung zu operieren.

Die erfindungsgemässe Einrichtung kann auch für andere Anwendungsfälle in Erwägung gezogen werden, z.B. zur Entfernung der Weiß- oder Gelbmarkierungen von der Strasse und zum Abtragen von Teer, Gummi usw. von der Decke von Landebahnen. Außerdem lässt sich die Einrichtung zum Trocknen der otrnsse vor dem Aufbringen von Weiß- oder Gelbmarkierungen einsetzen.

Um eine Kühlung der Brennkammer zu bewirken, ist eine Anzahl von zueinander parallelen Kühlrippen 30 auf die Außenfläche der seitlichen Wandplatten 21 geschweißt.

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L e ό r s e ι \ e

Claims

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Thormack Engineering Ltd., Bellbrook Estate, Uckfield,
Sussex, England

An.Sprüche

Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes von hoher Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch eine längliche Brennkammer, die eine Vielzahl von Auslaßöffnungen (25) längs ihrer Unterseite sowie Einlasse (11) für die Zufuhr von
Brenngasen in den Oberteil der Brennkammer aufweist und
Umlenk- und Verteilelemente (12, 13A, 13B, 13C) zur Verteilung der einströmenden Gase innerhalb der Brennkammer enthält, die eine Verteilung der Brenngase bzw. Verbrennungsgase innerhalb der Brennkammer vor dem Ausströmen aus den Auslaßöffnungen (25) bewirken.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (25) längs einer geraden Linie angeordnet sind.
3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer in horizontaler Richtung langgestreckt ist und Seitenwände (21) aufweist, die zueinander in Richtung auf die Auslaßöffnungen (25) konvergieren.
4·. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer vier Einlaßöffnungen (11) mit im wesentlichen gleichen Abständen voneinander aufweist, daß die
Einlaßöffnungen (11) innerhalb der Brennkammer jeweils

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durch. Verteilerkappen (12) in Form von an .der Oberseite offenen Rohren abgedeckt sind, die von den Einlaßöffnungen (11) her mit Brennluft und Brennstoff beaufschlagt sind, und daß die Verteilerkappen (12) an ihrer Unterseite bis auf eine Anzahl von Ausströmöffnungen (13A, 13B, 13C) für das in die Brennkammer einzuleitende Gas verschlossen sind.
5· Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (25) in einer Bodenleiste (23) ausgebildet sind, die sich längs der Unterkante der Brennkammer erstreckt, eine gerundete Unterseite und eine als nach unten konvergierender Kanal (24) ausgebildete Oberseite aufweist, in den die Auslaßöffnungen (25) mit ihrem oberen Ende münden.
6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (25) nach einer Seite hin unter einem Winkel von 15 bis 30 ° zur Vertikalen geneigt sind.

7· Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche der Brennkammer Kühlrippen (30) vorgesehen sind.

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