DE4025060C2 - Gasbrenner mit einer Brennerkammer und Verfahren zum Herstellen des Oberteiles der Brennerkammer dieses Gasbrenners - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner mit einer Brennerkammer bei umgekehrt U-förmig nach oben gerichtetem Blechhohlkörper als Oberteil und ein Verfahren zum Herstellen des Oberteiles der Brennerkammer dieses Gasbrenners gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 4.

Ein derartiger Gasbrenner ist aus der DE-OS 21 51 429 bekannt. Dabei ist ein U-förmiger Dachfirst vorgesehen, der über Rastmittel am Unterteil einer Brennerkammer gehalten ist, dessen Schenkel nach oben abstehen und in dessen Steg zwei Reihen in den U-Raum hineingerichteter Brenngemisch-Austrittsöffnungen angeordnet sind. Der erreichte Stabilitätsgrad für die Flammen bei einer halteflammenähnlichen Wirkung infolge versetzter Anordnung der Austrittsöffnungen für das Brenngemisch ist nicht in jedem Fall ausreichend.

Ein Verfahren zum Herstellen der Brennerkammer eines Vormischgasbrenners ist in der DE 24 34 841 C2 angegeben. Hier wird die Brennerkammer aus einer rechteckigen Platine hergestellt, die von einer Chromstahl-Blechrolle abgeschnitten wird. Die Platine wird dann als Einzelteil in verschiedene Verfahrensschritte gegeben, wobei zunächst eine Mulde im Innenbereich tiefgezogen wird, Verlängerungen der Mulde werden dann eingeschnitten, die entstehenden Zungen werden teilweise weggeschnitten und der Rest gebogen, gleichzeitig werden Brennerschlitze eingeschnitten und anschließend wird die Brennerkammer durch mehrere Biege- und Tiefziehvorgänge geprägt und unter Einsatz einer Schweißverbindung verschlossen. Bei dem aus dem bekannten Herstellungsverfahren gewonnenen bekannten Brenner sind keine Einrichtungen vorhanden, die Haftflammen erzeugen. Diese können an Brenngemisch-Austrittsöffnungen durch einragende Teile entstehen, die eine Verlangsamung der Austrittsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches bewirken. Es ist allgemein bekannt, auf Brennerkammern Teile aufzusetzen, die diesen Effekt bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gasbrenner mit einer ein Oberteil aufweisenden Brennerkammer sowie ein Verfahren zum Herstellen seines Oberteiles zu schaffen, mit welchen am Oberteil unter Vermeidung des Zusammensetzens mehrerer Teile Haftflammen erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst. An den abgekanteten Längsseiten entstehen in dem Bereich der Austrittsöffnungen des Brenngemischs einragende Teile, die die Ausströmgeschwindigkeit des Gemisches verringern. Durch die Abdeckungen entstehen Störungen im Gas-Gemisch- Austritt, so daß Haftflammenbereiche erzeugt werden. Eine Auswechslung des Brennerkammeroberteils 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.

Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 4 gekennzeichneten Verfahrensschritte gelöst.

Es zeigt sich, daß mit einer Vielzahl von Schneide-, Biege- und Tiefziehvorgängen ein wannenartiges Oberteil für das Unterteil der Brennerkammer erzeugt wird, das in sich gasdicht ist - mit Ausnahme der gerollten Gas-Gemisch-Austrittsöffnungen -, das gleichzeitig Halteflammenbereiche bildet und eine Rastverbindung sicherstellt. Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 5 bis 8, während der Gasbrenner in den Unteransprüchen 2 und 3 näher charakterisiert ist.

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

Es zeigen:
die Figuren mit ungerader Numerierung jeweils die Draufsicht auf das Brennerkammer­ oberteil,
die Figuren mit gerader Numerierung jeweils die Ansicht von rechts der zugehörigen unge­ raden Figuren, und zwar im aufs doppelte vergrößerten Maßstab,
die Fig. 21 einen Querschnitt im vergrößerten Maßstab durch das fertige Brennerkammer­ oberteil 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 1 eine Düsenhalterung 4 angesetzt, in die eine Gasdüse 5 eingeschraubt ist. Die Gasdüse 5 ist von einem Halter 8 umgeben, an dessen dem Gasrohr 1 abgewandten Ende 9 eine Steckhalterung 7 für ein Brennerkammerteil 10 vorgesehen ist. In das Brennerkammerteil 10 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 des Injektors 11 ist eine Brennerkammerabdeckung (-einsatz) 14 als Oberteil eingesteckt.

Mit der Herstellung dieser Brennerkammerabdeckung befassen sich die weiteren Ausführungen.

Die Brennerkammerabdeckung 14 besteht aus einem Blech aus nichtrostendem CrNi-Stahl.

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 Biege­ trennwerkzeug eingegeben, wobei die Brennerkammerabdeckung 14 bis nahezu zum Schluß im Blechstreifen verbleibt. Als Ergebnis fallen hinten die Brennerkammerabdeckun­ gen 14 als Einzelteile heraus, der Verschnitt wird in Form eines Streifens aufgerollt und ver­ schrottet beziehungsweise wiederverwendet. Wesentlich für das gesamte jetzt zu schil­ dernde Verfahren ist, daß die einzelnen Brennerkammereinsätze 14 solange wie möglich im Blechstreifen durch Stege verbunden bleiben.

Das Herstellungsverfahren beginnt damit, daß gemäß Fig. 1 der Blechstreifen 20 mit seinen seitlichen Begrenzungen 21 und 22 im Abstand 23 von diesen eingeschnitten wird. Durch die Kontur des Schneidstempels entstehen seitliche Begrenzungen (Endbereiche) 24 des Brennerkammereinsatzes 14. Das vom Stempel beiderseits der Enden geschnittene Loch ist mit 25 bezeichnet. 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 ein Taktvorschub des Blechstreifens 20 erfolgt und das nächste Lochpaar geschnitten wird. Der Streifen weist hierzu nicht weiter dargestellte Taktvorschublöcher auf, die im Randbereich liegen.

Gleichzeitig zum Schneiden der Endbereiche 24 erfolgen vier Einschnitte 27, die im Mittenbereich des Brennerkammereinsatzes 14 liegen. Die Einschnitte 27 begrenzen an drei Seiten ein Rechteck, die entstehenden Blechzungen 28 werden ausgestellt, so daß sie einen spitzen Winkel mit der ansonsten planen Fläche des Brennerkammereinsatzes 14 bilden, die beiden Zungen 28 weisen bezüglich einer Mittellinie 29 gegeneinander, auch bezüglich der senkrecht zur Mittellinie 29 liegenden Mittellinie 30 weisen die Zungen 28 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 an: Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Mittenbereich 33 über die gesamte Längserstreckung des Brennerkammereinsatzes 14 so gebogen wird, daß eine mit einem Knick (Biegekante) 34 versehene Wölbung 35 entsteht. Die Wölbung 35 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 14 liegt allerdings später so, daß die Kante 34 die höchste Erhebung bildet. Die Biegekante 34 fluchtet mit der Mittellinie 29.

Bei dem Arbeitsgang gemäß Fig. 7 werden die an die Einschnitte 31 und 32 sich anschließenden Randbereiche im rechten Winkel abwärts gekantet, so daß sie Abkantungen 43 und 44 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. Diese Abkantungen erfolgen als gerade Linien und jeweils parallel zueinander und parallel zu den Einschnitten 31 und 32, die ja die seitliche Begrenzung der Längsseiten des Brennerkam­ mereinsatzes 14 bilden. Man erkennt, daß entstehende Flanken 49 und 50 der Blech­ streifenteile im Rahmen der einzelnen Biegekanten so gebogen werden, daß sie beginnen, einen etwa U-förmigen Raum zwischen sich einzuschließen, dessen Oberseite von der Wöl­ bung 35 gebildet wird. Insbesondere die eben hergestellten Abkantungen 43 und 44 werden zueinander angenähert. Das Dach der Wölbung 35 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 34 versehene Wölbung 35 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 Kanten 45 und 46 die Schwenkung der Flammen erfolgt. Die Knickungen im Bereich der Kanten 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 Wanne 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 Kanten 47 und 48 erfolgt. Die Bereiche der Flanken 49 und 50, die von den Kanten 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 Kanten 47 und 48 zu einem spitzen Winkel wird. Hierbei bewegen sich die Abkantungen 43 und 44 gegeneinander, so daß sie bestrebt sind, das Dach mit der Biegekante 34 einzuschließen.

Im nächsten Arbeitsgang werden die Brenngemisch-Austrittsöffnungen 59 gerissen. Hierzu wird ein Reißwerkzeug benutzt, das rechteckförmige Löcher aus dem Bereich des Bodens der Wölbung 35 reißt. Die Löcher 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 herausgerissene Lappen 60 ersichtlich. Diese Lappen schließen zwischen sich jeweils eine Öffnung 59 ein.

Im nächsten Arbeitsgang, ersichtlich aus der Fig. 18, wird der Winkel im Bereich der beiden Kanten 47 und 48 weiter verkleinert, so daß die Flanken 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 Flanken 49 und 50 an die Flächen 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 Fanken 49 und 50 mit einer Vorspannung an den Bereichen 81 und 82 anliegen.

Die Kanten 45 und 46 bleiben erhalten, eine Biegekante an der gleichen Stelle erscheint in den Bereichen 55 und 58 als Abkantung 61 und 62. Die untersten Bereiche der Flächen 55 und 58 nähern einander, sie liegen unter Belassung geringer Spalte an den Außenwandun­ gen der Wanne 51 an. Die zugehörige Ansicht geht aus der Fig. 19 hervor. Vergrößert dar­ gestellt 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 Seitenwände 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 Brennerkam­ merunterteil 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 Kante 47 beziehungsweise 48 gebildet ist. Die Nasen 75 und 76 schließen einen sich nach unten öffnenden Winkel ein, der ein Aufsetzen des Brennerkammereinsatzes 14 auf das Unterteil erleichtert. Im Bereich des Daches 73, dessen höchste Stelle von der Biegekante 34 gebildet wird, sind die Öffnungen 59 vorhanden, deren äußere Endbereiche 77 und 78 von den Abkantungen 43 und 44 teil­ weise abgedeckt sind.

Claims (8)

1. Gasbrenner mit einer Brennerkammer, die aus einem Unterteil und einem hierauf aufgesetzten Oberteil besteht, welches als im wesentlichen U-förmiger Blechhohlkörper gestaltet ist, der Seitenwände aufweist, die über ein Brenngemisch-Austritts­ öffnungen aufweisendes Dach verbunden sind, wobei der Bo­ denbereich des Blechhohlkörpers offen bleibt und die Seiten­ wände in diesem Bodenbereich dichter zusammenstehen als im Dachbereich, dadurch gekennzeichnet, daß bei umgekehrt U- förmig nach oben gerichtetem Blechhohlkörper das Dach (73) im vertikalen Querschnitt dreieckförmig ausgebildet ist und daß die Seitenwände (71, 72) doppelt aneinandergelegt und an den Enden mit zueinander weisenden Abkantungen (43, 44) versehen sind, die oberseitig in den Bereich der Brenngemisch-Austrittsöffnungen (59) reichen.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergelegten Seitenwände (71, 72) im Bodenbereich mit voneinander wegweisenden Abkantungen (61, 62) versehen sind.

3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der aneinandergelegten Seitenwände (71, 72) in­ nenseitig in den Innenraum (70) des Blechhohlkörpers ragende Zungen (28) angeordnet sind, die mit einem stumpfen Winkel von dem Bodenbereich in Richtung auf das Dach (73) weisen.

4. Verfahren zum Herstellen des Oberteiles der Brennerkammer ei­ nes Gasbrenners nach Anspruch 1 aus einem Blechstreifen mit­ tels Schneid-, Biege- und Ziehvorgängen, bei welchem nachein­ ander aus dem Blechstreifen Endbereiche in Form geschnitten werden, der Mittenbereich mit einer Wölbung versehen wird, die Seitenwände abgebogen werden und der Blechstreifen im Bereich der Wölbung zur Herstellung der Brenngemisch-Austrittsöff­ nungen eingerissen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (35) als Dach (73) mit einem Knick (34) in Firsthöhe ge­ bogen wird, daß die Seitenwände (71, 72) in mindestens zwei Schritten so abgebogen werden, daß sie zunächst endseitig mit zueinander weisenden Abkantungen (43, 44) versehen und dann von außen doppelt aneinandergelegt werden und daß zwischen diesen zwei Schritten ein Tiefziehvorgang im Bereich der Wölbung (35) und anschließend der Einreißvorgang vorgesehen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden der Endbereiche Mittelstege (26) geschnitten werden, so daß das Oberteil sowohl im Bereich seiner Mittellinie (29) wie auch in beiden Seitenbereichen mit dem Blechstreifen (20) in Verbindung bleibt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden der die Längsbegrenzung des Oberteils bildenden Einschnitte (31, 32) die Mittelstege (26) durchtrennt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim Schneiden der Endbereiche (24) in den Mit­ tenbereich (33) Einschnitte (27) geschnitten werden, so daß Zun­ gen (28) entstehen, die nach dem Tiefziehvorgang in den Innen­ raum (70) des Blechhohlkörpers hineinragen.

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stufenwerk­ zeug vorgesehen ist, das ein Folgeschnittwerkzeug, ein Biege­ werkzeug, ein Ziehbiegewerkzeug, ein Reißwerkzeug und ein Biegetrennwerkzeug aufweist.