DE4025060A1 - Verfahren zum herstellen eines brenners und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens sowie nach dem verfahren hergesteller brenner - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Brenners, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einem nach dem Verfahren hergestellten Brenner gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche.

Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zum Herstellen eines Vormischgasbrenners aus einem Blechstreifen, der in Form einer Rolle angegliedert wird. Ausgangspunkt der Erfindung ist die DE-PS 24 34 841. Hier wird eine Brennerkammer für ein gasbeheiztes Gerät aus einer rechteckigen Platine hergestellt, die von einer Chrom-Stahl-Blechrolle abgeschnitten wird. Die Platine wird dann als Einzelteil in die verschiedenen Verfahrensschritte gegeben, wobei zunächst eine Mulde im Innenbereich tiefgezogen wird, die Verlängerungen der Mulde werden eingeschnitten, die entstehenden Zungen werden teilweise weggeschnitten und der Rest gebogen, anschließend wird die Kammer durch mehrere Biege- und Tiefziehvorgänge geprägt und verschlossen.

Bei den bekannten Herstellungsverfahren beziehungsweise dem daraus gewonnenen bekannten Brenner sind keine Einrichtungen vorhanden, die Haftflammen erzeugen können. Haftflammen entstehen an Brenngemisch-Austrittsöffnungen durch einragende Teile, die eine Verlangsamung der Austrittsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches bewirken. Es ist bekannt, auf bestehende Brennerkammern Teile aufzusetzen, die diesen Effekt bewirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Haftflammeneinrichtungen versehenen Brenner aus einem Blechstreifen durch eine Folge vieler Arbeitsvorgänge zu erzeugen, also das Zusammensetzen mehrerer Teile zum Herstellen einer Brennerkammer zu vermeiden.

Die Lösung der Aufgabe liegt zunächst in den kennzeichnenden Merkmalen des Verfahrenshauptanspruchs.

Insbesondere durch den letzten Verfahrensschritt, nämlich das Aneinanderliegen der vorher abgekanteten Längsseiten entstehen die bereits angesprochenen in die Austrittsflächen der Austrittsöffnungen der Brenngemischschlitze einragenden Teile, die die Ausströmgeschwindigkeit des Gemisches verringern.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Verfahrensunteransprüchen. Die wesentlichen Vorrichtungen ergeben sich aus den Vorrichtungsansprüchen, der eigentliche Brenner ist aus dem sich auf den Brenner beziehenden Anspruch und dessen Unteransprüchen ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

die Figuren mit ungerader Numerierung jeweils die Draufsicht auf das Brennerkammerteil, das bis nahezu zum Schluß im Blechstreifen verbleibt, und

die Figuren mit gerader Numerierung jeweils die Ansicht von rechts der zugehörigen ungeraden Figuren, und zwar im aufs Doppelte vergrößerten Maßstab.

Die Fig. 21 zeigt einen Querschnitt im vergrößerten Maßstab durch die fertige Brennerkammer und

die Fig. 22 den fertigen Brenner.

In allen Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Der Brenner weist ein Gaszuführungsrohr 1 auf, das an seiner Oberseite 2 eine Halterung 3 aufweist. Weiterhin ist seitlich an das Gaszuführungsrohr eine Düsenhalterung 4 angesetzt, in die eine Gasdüse 5 eingeschraubt ist. Die Gasdüse ist von einem Halter 8 umgeben, an dessen im Gasrohr 1 abgewandten Ende 9 eine Steckhalterung 7 für ein Brennerkammerteil 10 vorgesehen ist. In das Brennerkammerteil ist ein Injektor 11 eingeformt, an den sich ein Verteilerraum 12 in Form einer Prägung anschließt. Injektor 11 und Verteilerraum 12 sind über eine Umlenkung 13 miteinander verbunden. An der Oberseite 14 der Brennerkammer 11 ist eine Brennerkammerabdeckung eingesteckt.

Bei der Erfindung geht es darum, das eingesteckte Oberteil herzustellen. Mit der Herstellung dieses Brennerkammerteils befassen sich die weiteren Ausführungen.

Das Brennerkammerteil besteht aus einem CrNi-Stahl der Zusammensetzung 1 4016 (X6CR18M) nichtrostend.

Dieses Blech wird in Form einer Blechrolle von mehreren 100 m Länge angeliefert. Das Blech wird abgezogen und in ein Folgeschnitt-, Biege-, Ziehbiege-, Durchstell- und Biegetrennwerkzeug eingegeben. Als Ergebnis fallen hinten die Brennerkammer-Abdeckungen als Einzelteile heraus, der Verschnitt wird in Form eines Streifens aufgerollt und verschrottet beziehungsweise wiederverwendet. Wesentlich für das gesamte jetzt zu schildernde Verfahren ist, daß die einzelnen Brennerkammereinsätze solang wie möglich im Blechstreifen durch Stege verbunden bleiben.

Das Herstellungsverfahren beginnt damit, daß gemäß Fig. 1 der Blechstreifen 20 mit seinen Seitenbegrenzungen 21 und 22 im Abstand 23 vom Seitenrand 21 und 22 eingeschnitten wird. Durch die Kontur des Schneidstempels entstehen seitliche Begrenzungen 24 des Brennerkammereinsatzes 14. Das vom Stempel geschnittene Loch ist mit 25 bezeichnet. Die beiden Stempel beiderseits der Enden des Brennerkammereinsatzes 14 sind gleich. Der Stempel ist zweiteilig, so daß sich ein Mittensteg 26 auf beiden Seiten ergibt. Im seitlichen nicht gezeichneten Abstand schließen sich weitere Löcher 25 gleicher Formgebung an, da nach Schneiden des ersten Lochpaares 25 ein Taktvorschub des Blechstreifens erfolgt und das nächste Lochpaar geschnitten wird. Der Streifen weist hierzu nicht weiter dargestellte Taktvorschublöcher auf, die im Randbereich 20 liegen.

Gleichzeitig zum Schneiden der Randkonturen 24 erfolgen vier Einschnitte 27, die im Mittenbereich des Brennerkammereinsatzes 14 liegen. Die Einschnitte begrenzen an drei Seiten ein Rechteck, die entstehenden Blechzungen 28 werden ausgestellt, so daß sie einen spitzen Winkel mit der ansonsten planen Fläche des Brennkammereinsatzes bilden, die beiden Zungen weisen bezüglich einer Mittellinie 29 gegeneinander, auch bezüglich der senkrecht zur Mittellinie 29 liegenden Mittellinie 30 weisen die Zungen zueinander. Bezüglich beider Mittellinien 29 und 30 ist das Blechteil symmetrisch.

Im nächsten Arbeitsgang, der aus der Fig. 3 ersichtlich ist, werden die seitlichen Begrenzungen 24 durch Schneidstempel weiter profiliert. Hierbei werden die Mittenstege 26 durchtrennt. Weiterhin erfolgen parallel zur Längserstreckung des Brennerkammereinsatzes 14 zwei parallele Einschnitte 31 und 32. Diese reichen von jeweils einer seitlichen Begrenzung 21 zur anderen Begrenzung 22.

Nun schließt sich der erste Biegevorgang ab: Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Mittenbereich 33 über die gesamte Längserstreckung des Brennerkammereinsatzes so gebogen wird, daß eine mit einem Knick 34 versehene Wölbung 35 entsteht. Die Wölbung weist zwei Längsbegrenzungskanten 36 und 37 auf, die parallel zu den Einschnitten 31 und 32 liegen. Zwischen beiden bilden sich Abstände 38 und 39, die plan bleiben. Die Wölbung 35 endet im Bereich der seitlichen Begrenzungen 24 in Ausrundungen 40 und 41. In den Endbereichen ist die Wölbung 35 nicht vorhanden, was sich im Rahmen des Bezugszeichens 42 in der Fig. 6 als umlaufende Kante gut erkennen läßt. Wie man weiterhin aus der Fig. 6 ersehen kann, ergibt sich so im Mitten- oder Wölbungsbereich ein dachförmiger Querschnitt, dessen First an der Biegekante 34 gebildet wird. Der fertige Brennerkammereinsatz liegt allerdings später so, daß die Kante 34 die höchste Erhebung bildet. Die Biegekante 34 fluchtet mit der Mittellinie 29.

Nach folgendem Arbeitsgang gemäß Fig. 7 werden die an die Einschnitte 31 und 32 sich anschließenden Randbereiche 43 und 44 im rechten Winkel abwärts gekantet, so daß sie Vorsprünge bilden, die sich in die Richtung der Biegekante 34 erstrecken, also abwärts.

Der folgende Arbeitsgang ist ein weiteres Abkanten im Bereich der Abstände 38 und 39. Die weiteren Abkantungen sind aus der Fig. 10 als Kanten 45, 46, 47 und 48 ersichtlich. Die Abkantungen 45 bis 48 erfolgen als gerade Linien und jeweils parallel zueinander und parallel zu den Schnitten 31 und 32, die ja die seitliche Begrenzung der Längsseite des Brennerkammereinsatzes 14 bilden. Man erkennt, daß entstehende Flanken 49 und 50 der Blechstreifenteile im Rahmen der einzelnen Biegekanten so gebogen werden, daß sie beginnen, einen etwa U-förmigen Raum zwischen sich einzuschließen, dessen Oberseite von der Wölbung 35 gebildet wird. Insbesondere die eben hergestellten Abkantungen 43 und 44 werden zueinander angenähert. Das Dach der Wölbung ragt hierbei in den Innenraum hinein.

Im nächsten Arbeitsgang gemäß den Fig. 11 und 12 erfolgt der eigentliche Tiefziehvorgang. Die im Arbeitsgang gemäß den Fig. 5 und 6 gebogene mit dem Knick versehene Wölbung wird nunmehr tiefgezogen. Somit ergibt sich eine quaderförmige Wanne 51, die an ihren Rändern mit den bereits erwähnten halbzylinderförmigen Ausrundungen 40 und 41 versehen ist. Aus dem Tiefziehvorgang im Bereich der Stege 26, die teilweise beim Trennen stehengeblieben sind, ergeben sich Nasen 52 und 53. Bei diesem Tiefziehvorgang werden die Flanken 49 und 50 hochgestellt, so daß um die Knicklinie 45 und 46 die Schwenkung der Flammen erfolgt. Die Knickungen im Bereich der Knicklinien 47 und 48 bleiben unverändert, gleichermaßen die Abkantungen 43 und 44. Es besteht nach wie vor Symmetrie zur Mittellinie 30. Die im Rahmen des Arbeitsganges nach Fig. 1 hergestellten Zungen 28 ragen in den nunmehr tiefgezogenen Innenraum 54, der von der Mulde 51 umschlossen wird, zur Zeit aber nach oben noch offen ist.

Aus dem Figurenpaar 13 und 14 wird nun ersichtlich, daß die Flanken 49 und 50 weiter geknickt werden, wobei die Knickung im Bereich der Biegekanten 47 und 48 erfolgen. Die Bereiche der Flanken 49 und 50, die von den Biegekanten 47 und 48 als Flächen 55, 56, 57 und 58 gebildet werden, werden unter Verkleinerung des früher stumpfen Winkels zueinander bewegt, so daß der stumpfe Winkel im Bereich der Biegekanten 47 und 48 zu einem spitzen Winkel wird. Hierbei bewegen sich die Randbereiche 43 und 44 gegeneinander, so daß sie bestrebt sind, das Dach mit der Biegekante 34 einzuschließen. Die Abkantungen 43 und 44 bewegen sich gegeneinander.

Im nächsten Arbeitsgang werden die Brenngemisch-Austrittsschlitze 59 gerissen. Hierzu wird ein Reißwerkzeug benutzt, das rechteckförmige Löcher aus dem Bereich des Bodens der Wölbung 51 reißt. Die Löcher 59 sind in Abstand, Größe und Anordnung an das zu verbrennende Gas-Luft- Gemisch angepaßt, je nachdem ob es sich um ein hoch oder niedrig energiereiches Erdgas, Flüssiggas oder Stadtgas handelt. Die Löcher erstrecken sich jeweils von der Biegekante 34 des Dachs in die abfallenden Bereiche des Daches.

Aus der Fig. 16 sind die herausgerissenen Lappen 60 ersichtlich. Die Lappen schließen zwischen sich jeweils eine Öffnung 59 ein.

Im nächsten Arbeitsgang, ersichtlich aus der Fig. 18, wird der Winkel im Bereich der beiden Biegekanten 47 und 48 weiter verkleinert, so daß die Bereiche 49 und 50 parallel und im Abstand zueinander stehen. Die Abkantungen 43 und 44 liegen in einer gemeinsamen Ebene. Sie überragen die Biegekante 34.

Im letzten Arbeitsgang, vergleiche Fig. 19 und 20, werden die Bereiche 49 und 50 an die Bereiche 56 und 57 angelegt, so daß der Biegewinkel im Bereich der Kanten 47 und 48 180° wird. Hierbei verbleibt ein paralleler Spalt 80, so daß die Bereiche 49 und 50 mit einer Vorspannung an den Bereichen 81 und 82 anliegen.

Die Biegekanten 45 und 46 bleiben erhalten, eine Biegekante an der gleichen Stelle erscheint in den Bereichen 55 und 58 als Nachbarbiegekante 61 und 62. Die untersten Bereiche der Bereiche 55 und 58 nähern einander, sie liegen unter Belassung geringer Spalte an den Außenwandungen der Wanne 54 an. Die zugehörige Ansicht geht aus der Fig. 19 hervor. Vergrößert dargestellt ist die Fig. 21 mit der Darstellung nach Fig. 20 identisch. Allerdings zeigt sie die Einbaulage am fertigen Brenner. Man erkennt, daß das Blechhohlteil 40 einen Innenraum 70 umschließt. Dieser Innenraum 70 wird von zwei Seitenwänden 71 und 72 begrenzt, die die Längserstreckung bilden. Die beiden Seitenwandungen 71 und 72 sind zueinander geneigt, ihr Abstand ist im Bereich des Daches 73 geringfügig größer als im Bereich der nicht mit einem Boden versehenen Unterseite 74. Das dient dazu, bei Aufschieben auf ein Brennerkammerunterteil eine Klemmhalterung zu erzeugen. Das Brennerkammerunterteil weist zwei Löcher auf, in die die beiden Zungen 28 eingreifen, so daß der Brennerkammereinsatz 14 rastend am Brennerkammerunterteil befestigt ist. Im Bereich der Unterseite befinden sich zwei Nasen 75 und 76, deren Unterkante von der Biegekante 47 beziehungsweise 48 gebildet ist. Die Nasen 75 und 76 schließen einen sich nach unten öffnenden Winkel ein, der ein Aufsetzen des Brennerkammeroberteils auf das Unterteil erleichtert. Im Bereich des Daches 73, dessen höchste Stelle von der Biegekante 34 gebildet wird, sind die Löcher 59 vorhanden, deren äußeren Endbereiche 77 und 78 von den Abkantungen 43 und 44 teilweise abgedeckt sind. Durch diese Abdeckungen entstehen Störungen im Gas- Gemisch-Austritt, so daß die Haftflammenbereiche erzeugt werden.

Es zeigt sich, daß in einer Vielzahl von Schneide-, Biege- und Tiefziehvorgängen ein wannenartiges Aufsatzteil für ein Unterteil erzeugt wird, das in sich gasdicht ist - mit Ausnahme der gerollten Gas-Gemisch-Austrittsöffnungen -, das eine Rastverbindung sicherstellt und das gleichzeitig Halteflammenbereiche bildet. Eine Auswechslung des Brennerkammeraufsatzteils 14 gegen ein anderes zur Anpassung an ein anderes Gas oder eine andere Leistung des Brenners ist ohne weiteres möglich. Zusatzteile sind nicht vorhanden und brauchen nicht montiert zu werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines Brenners aus einem Blechstreifen mittels Schneid-, Biege- und Ziehvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus dem Blechstreifen (20) die Endbereiche (24) des Brenners in Form geschnitten werden, daß anschließend in dem Mittenbereich (33) eine mit einem Knick (34) versehene Wölbung (35) gebogen wird, wonach die Längsseitenkanten (43, 44) in mindestens einem Vorgang abgebogen werden, woran sich ein Tiefziehvorgang im Bereich der Knickwölbung anschließt, dem ein Einreißvorgang zur Herstellung der Brenngemisch-Austrittsöffnungen (59) im Bereich der Tiefziehzone folgt, und daß anschließend die abgekanteten Längsseiten außen aneinandergelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden der Endbereiche (24) Stege (26) geschnitten werden, so daß die Brennerkammerteile sowohl im Bereich der Mittellinie (29) wie auch in beiden Seitenbereichen mit dem Blechstreifen (20) in Verbindung bleiben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden der Einschnitte (31, 32), die die Längsbegrenzung des Brennerkammerteils bilden, die Mittelstege (26) durchtrennt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden der Endbereiche (24) in den Mittenbereich (33) Einschnitte (27) geschnitten werden, so daß Zungen (28) entstehen, die nach dem Tiefziehvorgang in den Innenraum (70) der Wölbung (35) nach Vornahme der Abkantungen ragen.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stufenwerkzeug vorgesehen ist, das im Rahmen der Arbeitsgänge nacheinanderfolgend ein Folgeschnittwerkzeug, ein Biegewerkzeug, ein Ziehbiegewerkzeug, ein Reißwerkzeug und schlußendlich ein Biegetrennwerkzeug aufweist.

6. Brenner nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Blechhohlkörper dessen Längserstreckung bildende Seitenwände vorgesehen sind, die oben mit einem Brennergemisch-Austrittsöffnungen (59) aufweisenden Dach versehen sind, wobei der Bodenbereich (24) offen bleibt und die Seitenwandungen im Bodenbereich dichter zusammenstehen als im Dachbereich und daß die Seitenwandungen doppelt aneinandergelegt und mit zueinander weisenden Abkantungen (43 und 44) versehen sind, deren Enden in den Bereich der Brenngemisch-Austrittsöffnungen (59) reichen.

7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergelegten Seitenwandungen (71, 72) im Bodenbereich (74) mit je einer Abkantung (61, 62) versehen sind, so daß die tiefsten Bereiche der Seitenwandungen (71 und 72) voneinander fortweisen.

8. Brenner nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der innenliegenden Doppelwandung der Seitenwandungen (71 und 72) in den Innenraum (70) des Hohlkörpers ragende Zungen (28) angeordnet sind, die mit einem stumpfen Winkel von der Bodenseite (74) in Richtung auf das Dach (73) weisen.