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Die
Erfindung bezieht sich auf eine tragbare gasgefeuerte Heißluftpistole
zur Erzeugung eines heißen
Luftstroms, wobei die Heißluftpistole
ein Gehäuse
mit einer Austrittsöffnung
für einen
heißen Luftstrom
umfasst und das Gehäuse
verbunden ist mit einer Luftzuführungsröhre, die
mittels eines Rohrs an das Gehäuseinnere
angeschlossen ist, und mit einer Gaszuführungsröhre, die mittels eines Rohrs
an eine im Gehäuse
vorgesehene Brennkammer angeschlossen ist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines heißen Luftstroms,
umfassend eine Heißluftpistole
mit einer Brennkammer, wobei die Heißluftpistole über eine
flexible Luftzuführungsröhre mit
einem Gebläse
und über
eine flexible Gaszuführungsröhre mit
einem Behälter
mit einem Druckgas verbunden ist.
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Wenn
beispielsweise bituminöses
Dachmaterial verlegt wird, kommen häufig von Hand gehaltene oder
tragbare gasgefeuerte Brenner zum Einsatz. Herkömmlich gibt es zwei Typen derartiger
Brenner, nämlich
jenen Typ, der von selbst Luft einsaugt, und jenen, dem Luft zugeleitet
wird. Im Allgemeinen besitzt der Typ, der von selbst Luft einsaugt
einen sehr einfachen Aufbau, da er normalerweise nur eine offene
Brennkammer aufweist, der ein Gas zugeführt wird, woraufhin das Gas
selbst bewirkt, dass Luft über
in den Wänden
der Brennkammer vorgesehene Öffnungen
in die Brennkammer gesaugt wird. Sobald dieser Brenner gezündet ist,
schießt
eine Flamme aus der Brennkammer, falls die Gaszufuhr nicht erheblich
verringert oder ein langes Rohr am Ende der Brennkammer angebracht
wird. Bei Gebrauch einer offenen Flamme besteht erhöhte Gefahr,
Material zu entzünden,
weshalb für
einige Anwendungsmöglichkeiten
die Benutzung offenen Feuers untersagt wurde.
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Verschiedene
Modelle von Brennern mit Luftzufuhr oder von Heißluftpistolen wurden entwickelt,
bei welchen die Luft- und Gasmengen aneinander angepasst werden,
um eine optimale Verbrennung mit großem Hitzeaufbau zu erzielen.
Innerhalb des Gebiets, das sich mit dieser Art von Heißluftpistolen
auseinandersetzt, wurden überdies
Modelle hervorgebracht, die so ausgeführt sind, dass unter normalen
Bedingungen die Flamme während
der Verwendung der Heißluftpistole
nicht aus dieser heraustritt. Häufig
bedeutet dies, dass die Brennkammer als solche eine verhältnismäßig große Ausdehnung hat,
welche die Heißluftpistole
unhandlich macht.
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Eine
solche Heißluftpistole
mit Luftzufuhr zur Erzeugung eines heißen Luftstroms ist z.B. aus
WO 02/079700 bekannt, das präzise
eine Heißluftpistole mit
einer verhältnismäßig langen
Brennkammer veranschaulicht, die im Anschluss an eine Kammer zum Mischen
von Gas und Luft vorgesehen ist. Diese Heißluftpistole umfasst ein Gehäuse, das über eine flexible
Luftzuführungsröhre mit
einem Gebläse
verbunden ist, das auf einem Wagen angeordnet ist. Überdies
ist ein Gaszylinder vorgesehen, der flüssiges Druckgas enthält, z.B.
Butan oder Propan oder eine Mischung davon. Eine Gaszuführungsröhre und elektrische
Drähte
verlaufen durch die vergleichsweise dicke Luftzuführungsröhre zur
tragbaren Heißluftpistole
als solcher.
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Beim
Gebrauch wird sowohl die Luft- als auch die Gaszufuhr zur Heißluftpistole
geöffnet. Wenn
das richtige Mischungsverhältnis
von Luft zu Gas in der Brennkammer erreicht ist, wird die Mischung
in der Brennkammer mittels eines Funkenzünders auf allgemein bekannte
Art entzündet.
Trotz dieser Vorteile ist die Wärmekapazität der in
WO 02/079700 gezeigten Heißluftpistole
eng begrenzt, falls letztere nicht über die Maßen groß und schwer zu handhaben sein
soll. Deshalb besteht weiterhin der Wunsch nach Entwicklung einer
tragbaren Heißluftpistole,
die kleiner, benutzerfreundlicher und in der Lage ist, eine höhere Effektivität zu erzeugen. Eine
weitere tragbare gasgefeuerte Heißluftpistole ist in Dokument
US-A-5476378 veranschaulicht.
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Angesichts
obiger Ausführungen
besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Heißluftpistole zum
Erzeugen eines heißen
Luftstroms zu bieten, wobei die Heißluftpistole in der Lage sein
muss, die erforderliche Effektivität zu bieten, während sie gleichzeitig
kleiner und handlicher ist als die bekannten Heißluftpistolen dieses Typs.
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Dies
wird dadurch geleistet, dass die im Vorangehenden beschriebene Heißluftpistole
in solch einer Weise gestaltet wird, dass die Brennkammer begrenzt
ist durch eine äußere zylindrische
Wand und eine innere zylindrische Wand, die in Bezug zueinander
konzentrisch angeordnet sind und die beide mit Luftzuführungsöffnungen
versehen sind, und durch eine ringförmige Endwand gegenüber der
Austrittsöffnung
des Gehäuses,
wobei die ringförmige
Endwand die äußere zylindrische
Wand mit der inneren zylindrischen Wand verbindet.
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Hierdurch
wird eine Heißluftpistole
geboten, die eine ringförmige
Brennkammer mit Luftzufuhr sowohl von außen als auch von innen aufweist,
worüber überraschenderweise herausgefunden
wurde, dass dies eine sehr effiziente Verbrennung des zugeführten Gases
in einer verhältnismäßig kleinen
Brennkammer ergibt, und zwar ohne dass sich die Flamme über die
Brennkammer hinaus ausdehnt. Da eine sehr wirkungsvolle Verbrennung
in einer verhältnismäßig kleinen
Brennkammer erzielt wird, kann die Heißluftpistole als solche sehr
leicht und benutzerfreundlich gehalten werden.
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Das
in der Brennkammer als solche zu verbrennende Gas wird vorzugsweise
durch die ringförmige
Endwand zugeführt,
die mit Gaszuführungsöffnungen
versehen ist, die über
ein Rohr mit der Gaszuführungsröhre verbunden
sind. Hierdurch wird das Gas an der Unterseite der Brennkammer so
weit weg von der Austrittsöffnung
der Heißluftpistole
zugeleitet, dass sich die gesamte axiale Ausdehnung der Brennkammer
zur Verbrennung des Gases nutzen lässt.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
umfasst die ringförmige
Endwand eine ringförmige
Kammer, die mittels Rohr mit der Gaszuführungsröhre verbunden ist, und die
Gaszuführungsöffnungen
erstrecken sich gleichmäßig verteilt von
der ringförmigen
Kammer zur Brennkammer. Hierdurch wird die Verteilung des zugeführten Gases auf
die gesamte Wand erreicht, und das Gas kann gleichmäßig verteilt
in die Brennkammer eingelassen werden, wodurch sich der Hohlraum
der Brennkammer optimal nutzen lässt.
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Zwecks
maximaler Ausnutzung des Luftstroms sind sowohl die äußere zylindrische
Wand als auch die innere zylindrische Wand in Bezug auf das Gehäuse am Ende
gegenüber
der ringförmigen Wand
abgeschlossen. Damit wird die gesamte zugeleitete Luft durch die
Brennkammer gedrängt,
wodurch das Vorhandensein ausreichender Mengen Sauerstoff für die Verbrennung
sichergestellt wird und sich eine optimale Erhitzung der Luft ergibt.
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Die äußere zylindrische
Wand kann mit einem sich nach innen erstreckenden Endflansch am Ende
gegenüber
der ringförmigen
Endwand versehen sein, um dadurch die Brennkammer zu begrenzen und
zur Vorbeugung beizutragen, dass sich die Flamme über die
Brennkammer hinaus ausdehnt.
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Damit
eine ausreichende Luftzufuhr zur Brennkammer gewährleistet ist, kann der sich
nach innen erstreckende Endflansch mit Luftzuführungsöffnungen ausgestattet sein.
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Zwecks
Entzündung
des Luft-/Gasgemisches ist vorzugsweise eine Elektrode angebracht, die
sich in die Brennkammer erstreckt.
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Die
oben erwähnte
Vorrichtung zur Erzeugung eines heißen Luftstroms ist dadurch
gekennzeichnet, dass sie mit einer Heißluftpistole ausgestattet ist,
die ausgeführt
ist, wie oben gelehrt.
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Die
Erfindung wird nun in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert,
in denen
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1 eine
schematische Zeichnung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines heißen Luftstroms darstellt,
zu der eine Heißluftpistole
gemäß der Erfindung
gehört;
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2 eine
Querschnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Heißluftpistole
gemäß der Erfindung
ist; und
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3 eine
perspektivische Querschnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
der Brennkammer als solcher in einer Heißluftpistole gemäß der Erfindung
ist.
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1 zeigt
eine schematische Zeichnung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines
heißen
Luftstroms, z.B. zum Erhitzen von bituminösem Dachmaterial. Die Vorrichtung
umfasst eine Heißluftpistole 1, die über eine
flexible Luftzuführungsröhre 2 mit
einer mobilen Station 3 verbunden ist. In der mobilen Station 3 ist
ein Gebläse 4 vorgesehen,
das die Umgebungsluft zur Luftzuführungsröhre 2 und von dort
weiter zur Heißluftpistole 1 leitet.
Angetrieben wird das Gebläse 4 von
einem Elektromotor, der hierin nicht in weiteren Einzelheiten dargestellt
ist und bei dem es sich beispielsweise um einen 24V Gleichstrommotor handeln
kann, weshalb er sich mit einer 24V Batterie antreiben lässt. Die
mobile Station 3 verfügt über eine elektronische
Steuerungseinheit 5 mit einer Einrichtung, welche die Zufuhr
sowohl von Gas und Luft als auch von Strom zur Heißluftpistole 1 steuert.
Eine Energiezufuhreinheit, wie z.B. eine Batterie 6, ist
in Verbindung mit der elektronischen Steuerungseinheit 5 ausgeführt.
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Ein
Gasbehälter 7,
z.B. ein Gaszylinder, mit einem Regelventil 8 ist extern
der mobilen Station 3 angeordnet und mit derselben über eine
flexible Gasleitung 9 von allgemein bekanntem Typ verbunden. Die
mobile Station 3 umfasst ein Magnetventil 10, das
den Gasstrom aus dem Gasbehälter 7 zur
Heißluftpistole 1 öffnet oder
schließt.
Gesteuert wird das Magnetventil 10 von der elektronischen
Steuerungseinheit 5, wie nachstehend beschrieben. Das Magnetventil 10 ist
mit einer Gaszuführungsröhre 11 verbunden,
die im Innern der mobilen Station 3 in die Luftzuführungsröhre 2 geführt wird
und sich bis zur Heißluftpistole 1 gänzlich in
dieser befindet. In entsprechender Weise wird ein elektrisch leitfähiges Kabel 12 von
der elektronischen Steuerungseinheit 5 aus in die Luftzuführungsröhre 2 geleitet
und liegt bis zur Heißluftpistole 1 gänzlich darin.
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Somit
ist die Heißluftpistole 1 mit
der mobilen Station 3 ausschließlich über die Luftzuführungsröhre 2 verbunden,
in der die Gaszuführungsröhre 11 und
das elektrisch leitfähige
Kabel 12 vorgesehen sind. Alle der obigen Merkmale sind
aus WO 02/079700 bekannt, auf das oben verwiesen wird.
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Nun
folgt eine Kurzbeschreibung der Funktionsweise der Vorrichtung zur
Erzeugung eines heißen Luftstroms, auf die oben Bezug genommen wird. Der
Gasbehälter 7 enthält ein flüssiges Druckgas, das
eine Mischung aus verschiedenen brennbaren Gaskomponenten, wie Butan
und/oder Propan darstellt. Das Gasregelventil 8 öffnet sich,
bis der gewünschte
Abgabedruck erreicht ist: z.B. 0.2 bar. In Abhängigkeit vom Bedarf an Heißluft aus
der Heißluftpistole 1 können auch
andere Werte gewählt
werden. Falls ein heißerer
Luftstrom benötigt
wird, kann der Abgabedruck aus dem Gaszylinder 7 auf z.B.
0.5 oder 1 bar eingestellt werden.
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Während der
Inbetriebnahme wird der Gaszylinder 7 aufgedreht und das
Gebläse 4 eingeschaltet.
Die Rate des Gebläses 4 wird
durch die Steuerungseinheit 5 elektronisch gesteuert, was
bewirkt, dass sich zu jeder Zeit und in jeder Situation die optimale
Mischung aus Luft und Gas in der Heißluftpistole 1 erzielen
lässt.
Sobald ein geeignetes Mischungsverhältnis von Luft und Gas in der
Heißluftpistole 1 erreicht
ist, wird die Mischung in einer (nachstehend beschriebenen) Brennkammer
mittels einer Elektrode entzündet,
die in der Brennkammer angeordnet ist. Sobald das Gas-/Luftgemisch
entzündet
ist, können
sowohl das Gebläse 4 als
auch das Regelventil 8 im Gasbehälter weiter reguliert werden,
um die gewünschte
Ausstoßwirkung
aus der Heißluftpistole 1 zu
erzielen.
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Im
Folgenden wird auf 2 Bezug genommen, bei der es
sich um eine Querschnittdarstellung handelt, die eine bevorzugte
Ausführungsform
einer Heißluftpistole 1 gemäß der Erfindung
zeigt, und ferner auf 3, die eine perspektivische
Querschnittdarstellung des Aufbaus der Brennkammer als solcher in
der Heißluftpistole 1 ist.
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Die
Heißluftpistole 1 umfasst
ein äußeres Gehäuse 13,
das über
ein Röhrenkopplungsstück 14 verfügt, an dem
die Luftzuführungsröhre 2 montiert ist.
Außerdem
ist das äußere Gehäuse 13 mit
einer Austrittsöffnung 15 für Heißluft ausgestattet,
welche Austrittsöffnung
mit einer Manschette 16 versehen ist, an der ein (nicht
dargestelltes) Mundstück
(Düse) nach
Wunsch angebracht werden kann. An der Austrittsöffnung 15 ist ein
nach hinten ausgerichteter Flansch 17 so ausgeführt, dass
er dichtend an einem nach vorne ausgerichteten Flansch 18 an
einer Brennkammereinheit 19 anliegt, die im Gehäuse 13 vorgesehen
ist.
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Die
in der perspektivischen Querschnittdarstellung aus 3 veranschaulichte
Brennkammereinheit 19 umfasst eine äußere zylindrische Wand 20 und
eine innere zylindrische Wand 21, die in Bezug zueinander
konzentrisch angeordnet sind, was bewirkt, dass sie eine ringförmige Brennkammer 22 begrenzen.
Die äußere zylindrische
Wand 20 ist mit einem kleineren Durchmesser als das äußere Gehäuse 13 ausgeführt, wodurch
die Luft im äußeren Gehäuse 13 die
gesamte Brennkammereinheit 19 umgibt. Sowohl die äußere zylindrische
Wand 20 als auch die innere zylindrische Wand 21 sind
mit Luftzuführungsöffnungen 23, 24 versehen,
die ermöglichen,
dass Luft, die mittels des Gebläses 4 aus
der Luftzuführungsröhre 2 in
das äußere Gehäuse 13 strömt, in die
Brennkammer 22 eindringt. Dies ist in 2 durch
gestrichelte Linien dargestellt.
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In
der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform ist die äußere zylindrische
Wand 20 mit einem sich nach innen erstreckenden Endflansch 25 ausgestattet,
von dem aus der Flansch 18 vorragt. Zudem verfügt dieser
Endflansch 25 über
Luftzuführungsöffnungen 26,
die gestatten, dass Luft vom äußeren Gehäuse 13 aus
in die Brennkammer 22 strömt.
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Die äußere zylindrische
Wand 20 und die innere zylindrische Wand 21 sind
miteinander durch eine ringförmige
Endwand 27 verbunden. In dieser ringförmigen Endwand 27 ist
eine ringförmige
Einkerbung 28 angebracht, die sich mit einer Abdeckung 29 ergänzt, um
eine ringförmige
Kammer 30 zur Verteilung des zugeleiteten Gases zu bilden.
Die Gaszuführungsröhre 11,
die von der mobilen Station 3 aus durch die Luftzuführungsröhre 2 zur
Heißluftpistole 1 verläuft, ist
mittels eines Rohrs an die ringförmige Kammer 30 angeschlossen,
wie aus 2 ersichtlich. An der Unterseite
der ringförmigen
Einkerbung 28 sind Gaszuführungsöffnungen 31 vorgesehen, von
denen aus sich das zugeführte
Gas unter Druck zur Brennkammer 22 leiten lässt.
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Die
innere zylindrische Wand 21 ist durch eine Endwand 32 am
Ende gegenüber
der ringförmigen
Endwand 27 abgeschlossen, wodurch die zugeführte Luft
in die Brennkammer 22 gedrängt wird.
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Eine
Stabelektrode 33 erstreckt sich durch das äußeres Gehäuse 13 in
die Brennkammer 22 und wird zur anfänglichen Entzündung des
Gas-/Luftgemisches eingesetzt. Die Stabelektrode 33 ist
in Bezug auf das Gehäuse
und die äußere zylindrische Wand
mittels eines Keramikisolators 34 elektrisch isoliert,
der die Stabelektrode 33 umgibt. Das äußere Ende der Stabelektrode 33 ist
mit einer Hochspannungseinrichtung verbunden, die hierin nicht in
weiteren Einzelheiten veranschaulicht ist und die über das elektrisch
leitfähige
Kabel 12 mit Strom versorgt wird, das sich durch die Luftzuführungsröhre 2 von
der mobilen Station 3 aus zu der Heißluftpistole 1 erstreckt. Angeordnet
ist die Hochspannungseinrichtung in einem Kasten 35, der
außen
am äußeren Gehäuse 13 angebracht
ist; und da der Aufbau des Kastens keine Auswirkungen auf die vorliegende
Erfindung hat und zudem von einem Fachmann auf diesem Gebiet problemlos
angegeben werden kann, wird er hierin nicht weiter Gegenstand detaillierter
Beschreibung sein.
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Ferner
ist außen
am äußeren Gehäuse 13 ein
Griff 36 angebracht, der die einfache Handhabung der Heißluftpistole 1 bei
Gebrauch ermöglicht.
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Es
wurde herausgefunden, dass das Konstruieren der Heißluftpistole 1 mit
einer ringförmigen Brennkammer 22 eine überaus effiziente
Verbrennung mit großem
Hitzeaufbau in einem sehr kleinen Bereich ermöglicht, und zwar ohne dass
die Flamme aus der Brennkammer 22 heraustritt. Versuche
haben gezeigt, dass durch Verwendung einer Brennkammer mit einem
Außendurchmesser
von etwa 70 mm und einer axialen Länge von ungefähr 50 mm
die Möglichkeit
besteht, große
Variationen bei der Wirkung zu erzielen, die in einem Bereich von
2 kW bis mindestens 100 kW liegen; und dies nicht durch eine Modifikation
an der Heißluftpistole 1,
sondern vielmehr durch bloße
Regulierung der Gas- und Luftzufuhr. Erkannt wurde, dass sogar 10
kg Gas/Stunde verbrannt werden können.
Einmal mehr sollte betont werden, dass es möglich ist, derartige Leistungswerte
zu erreichen, ohne dass eine Flamme außerhalb der Brennkammer 22 als
solche sichtbar ist.
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In
den meisten Fällen
reichen die oben angegebenen Leistungswerte völlig aus; da die Brennkammer
von bescheidener Größe ist,
lässt sich
eine Heißluftpistole
konstruieren, die verhältnismäßig leicht
und klein und daher äußerst handlich
ist.