EP1099907B1 - Lamellenbrenner - Google Patents

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EP1099907B1
EP1099907B1 EP00123595A EP00123595A EP1099907B1 EP 1099907 B1 EP1099907 B1 EP 1099907B1 EP 00123595 A EP00123595 A EP 00123595A EP 00123595 A EP00123595 A EP 00123595A EP 1099907 B1 EP1099907 B1 EP 1099907B1
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EP
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burner
connection
lamellae
burner frame
receptacles
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EP00123595A
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English (en)
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EP1099907A1 (de
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Ernst Schmidt
Franz Schmuker
Albrecht Schaefer
Jan Klosok
Ewald Oesterle
Gottfried Zoller
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F23D14/583—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2212/00—Burner material specifications
    • F23D2212/20—Burner material specifications metallic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2213/00—Burner manufacture specifications

Definitions

  • the invention relates to a lamella burner with a burner deck with a Burner frame connected with several parallel slats is, and with a pipe coil cooling the fins, the pipe sections led across the fins, connected to them and of coolant flowed through.
  • Such lamella burners are from DE 197 24 817 A. and known from EP 0 913 632 A.
  • the burner deck covers the burner pan with their gas mixture room.
  • the burner deck is through the in the Pipe coil flowing coolant cooled.
  • To the gas tightness to the outside To ensure the burner deck is closed by a frame that is sealed to the burner pan by means of a sealing element. Since the Pipe coil directly connected to the fins, these will be sufficient cooled and perform their function satisfactorily. But with that also The burner frame is cooled so that the sealing element is not overheated, must be a mechanical and good between the fins and the burner frame there is a heat-conducting connection. This is the case with known lamella burners achieved in that at least part of the slats with the Torch frame is welded.
  • connection lugs which inserted in connection recordings of the burner frame and by deformation the part of the connection approaches protruding from the connection recordings and / or of the connection receptacles surrounding the burner frame Partial areas of the burner frame in the connection receptacles in a positive and / or non-positive manner held and connected to the burner frame.
  • the same good results can also be achieved according to the invention by that the ends of at least part of the slats in connecting lugs with Retaining shots leak out into the holding shots holding elements of the burner frame can be inserted and clamped in such a way that the ones with the connecting lugs provided slats form and / or non-positively on the burner frame held and connected to it.
  • connection technology No thermal process is included in the connection technology, so a Subsequent alignment work is no longer necessary, as is reworking the connection points.
  • the burner deck can be manufactured inexpensively in a simple manner and still has the necessary for the function in the lamella burner Properties on.
  • the lamellae are preferably made of aluminum, Cu alloys or ferritic stainless steel and the burner frame is made of ferritic stainless steel manufactured.
  • connection lugs as pins are formed in the form of slots with a corresponding cross-section Connection recordings of the burner frame are introduced, and that the Tapping by bending, cupboarding or riveting the connection receptacles projecting part of the connecting lugs are deformed.
  • connection recordings of the burner frame at least on two opposite one another Sides have sections formed as retaining tabs on the burner frame are bent out on the sides facing away from the slats, and that after the insertion of the connecting lugs, the partial areas in the direction of the Slats pressed in and so with the connecting lugs and the slats are positively and / or non-positively braced and held.
  • connection technology is characterized by that the connecting lugs of the slats to the top and bottom of the burner deck have open connection slots as holding receptacles, at least one of them at an acute angle to the burner frame stands, and that the holding elements of the burner frame are designed as hooks are that can be inserted into the holding fixtures of the slats and under exercise a clamping force on the lamellae can be positively and / or non-positively fixed therein are.
  • the burner frame is formed in two parts, each part with a Holding element is provided, and that the two parts of the burner frame after the connection with the slats themselves are interconnected.
  • part of the lamellae 10 can be formed as a pin Leakage approaches 11 expire.
  • the burner frame 20 is on the Connection points with the cross section of the connection lugs 11 Connection recordings 21 provided.
  • connection approaches 11 With the projecting from the connection receptacles 21 Part bent on the leg of the burner frame 20, the front side the lamella 10 outside the connecting projection 11 against the leg of the Burner frame 20 is pulled and clamped to it. In this way becomes a mechanically firm and good heat-conducting connection between the lamella 10 and the burner frame 20, which is simple and inexpensive can be produced.
  • connection receptacles 21 projecting parts of the connection lugs 11 reached become.
  • riveting or caulking the outstanding parts of the connection lugs 11 may represent an equivalent connection technique, such as 3 and 4 show. This forms a kind of rivet heads 11 ", which are the Support the fins 10 turned away from the leg of the burner frame 20. The deformation the connection lugs 11 is made with the aid of a rivet punch 40 executed.
  • connection receptacle 21 for the connection approach 11 of the lamella 10 are also punched out on two opposite sides Holding tabs as deformable portions 22 which the connection receptacle 21 in the initial state, i.e. when inserting the connection approach 11 of the lamella 10 limit, as the view of FIG. 6 illustrates.
  • the subareas 22 face away from the slats 10 bent and can with a tool 40 in the plane of the leg of the Burner frame 20 are pressed, as the view of FIG. 7 shows. there the sub-areas 22 brace on the connecting projection 11 and pose a mechanically firm and good heat-conducting connection between the lamella 10 and the burner frame 20 ago.
  • the slats 10 preferably consist of Aluminum, Cu alloys or ferritic stainless steel and the burner frame 20 made of ferritic stainless steel.
  • the pipe sections 30 of the coil are in bores 12 of the fins 10 used and firmly connected to the slats 10.
  • the connecting lugs 11 can the ends of the slat 10 also have holding receptacles 13 and 14, which as slots open towards the top and bottom of the burner deck are formed, into the holding elements 23 and 24 of a two-part burner frame designed as hooks 20.1 and 20.2 can be introduced.
  • the upper holding receptacle 13 is at an acute angle inclined to the leg of the burner frame 20.1, the inclination of the holding receptacle 13 is larger.
  • the holding element 23 and the Holding receptacle 13 made a positive and / or non-positive connection become.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Lamellenbrenner mit einem Brennerdeck mit einem Brennerrahmen, der mit mehreren, parallel ausgerichteten Lamellen verbunden ist, und mit einer die Lamellen kühlenden Rohrschlange, deren Rohrabschnitte quer zu den Lamellen geführt, mit diesen verbunden und von Kühlflüssigkeit durchflossen sind. Solche Lamellenbrenner sind aus DE 197 24 817 A und aus EP 0 913 632 A bekannt.
Bei den bekannten Lamellenbrennern deckt das Brennerdeck die Brennerwanne mit ihrem Gasgemisch-Raum ab. Dabei ist das Brennerdeck durch die in der Rohrschlange fließende Kühlflüssigkeit gekühlt. Um die Gasdichtheit nach außen zu gewährleisten, ist das Brennerdeck durch einen Rahmen abgeschlossen, der mittels eines Dichtungselementes zur Brennerwanne hin abgedichtet ist. Da die Rohrschlange direkt mit den Lamellen verbunden ist, werden diese ausreichend gekühlt und erfüllen ihre Funktion zufriedenstellend. Damit jedoch auch der Brennerrahmen so gekühlt wird, dass das Dichtungselement nicht überhitzt wird, muss zwischen den Lamellen und dem Brennerrahmen eine mechanische und gut wärmeleitende Verbindung vorhanden sein. Dies wird bei bekannten Lamellenbrennern dadurch erreicht, dass zumindest ein Teil der Lamellen mit dem Brennerrahmen verschweißt wird.
Diese Art der Verbindung zwischen Lamellen und Brennerrahmen des Brennerdecks ist nicht nur kostenintensiv, sondern kann durch den thermischen Prozess des Schweißens auch zum teilweisen Verziehen oder Verwerfen der Bauteile führen und zusätzliche Sichtprüfungen, Ausrichten der Bauteile und andere Nacharbeiten erforderlich machen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Lamellenbrenner der eingangs erwähnten Art die Verbindung zwischen den Lamellen und dem Brennerrahmen so zu vereinfachen, dass mit kostengünstiger ausführbarer Verbindungstechnik eine mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen dadurch gelöst, dass die Enden zumindest eines Teils der Lamellen in Verbindungsansätze auslaufen, welche in Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens eingeführt und durch Verformung des aus den Verbindungsaufnahmen ragenden Teils der Verbindungsansätze und/oder von die Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens umschließenden Teilbereichen des Brennerrahmens form- und/oder kraftschlüssig in den Verbindungsaufnahmen gehalten und mit dem Brennerrahmen verbunden sind. Dieselben guten Ergebnisse lassen sich nach der Erfindung auch dadurch erreichen, dass die Enden zumindest eines Teils der Lamellen in Verbindungsansätze mit Halteaufnahmen auslaufen, dass in die Halteaufnahmen Halteelemente des Brennerrahmens so einführbar und verspannbar sind, dass die mit den Verbindungsansätzen versehenen Lamellen form- und/oder kraftschlüssig am Brennerrahmen gehalten und mit diesem verbunden sind.
In die Verbindungstechnik ist kein thermischer Prozess einbezogen, so dass eine nachträgliche Ausrichtarbeit ebenso entfällt, wie eine Nacharbeit der Verbindungsstellen. Das Brennerdeck lässt sich in einfacher Weise kostengünstig herstellen und weist dennoch die für die Funktion im Lamellenbrenner erforderlichen Eigenschaften auf.
Die Lamellen bestehen vorzugsweise aus Aluminium, Cu-Legierungen oder ferritischem Edelstahl und der Brennerrahmen wird aus ferritischem Edelstahl hergestellt.
Als besonders einfache Verbindungstechnik hat sich eine Ausgestaltung bewährt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindungsansätze als Zapfen ausgebildet sind, die in als Schlitze mit entsprechendem Querschnitt ausgebildete Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens eingeführt sind, und dass die Zapfen durch Umbiegen, Schränken oder Vernieten des aus den Verbindungsaufnahmen ragenden Teils der Verbindungsansätze verformt sind.
Eine ausgezeichnete mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung lässt sich nach einer Ausgestaltung auch dadurch erreichen, dass die Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens zumindest auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten als Haltelappen ausgebildete Teilbereiche aufweisen, die am Brennerrahmen auf die den Lamellen abgekehrten Seiten ausgebogen sind, und dass nach dem Einführen der Verbindungsansätze die Teilbereiche in Richtung zu den Lamellen hin eingedrückt und so mit den Verbingungsansätzen und den Lamellen form- und/oder kraftschlüssig verspannt und gehalten sind.
Eine weitere, kostengünstig ausführbare Verbindungstechnik ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsansätze der Lamellen zur Ober- und Unterseite des Brennerdecks hin offene Verbindungsschlitze als Halteaufnahmen aufweisen, von denen mindestens einer im spitzen Winkel zum Brennerrahmen steht, und dass die Halteelemente des Brennerrahmens als Haken ausgebildet sind, die in die Halteaufnahmen der Lamellen einführbar und unter Ausübung einer Spannkraft auf die Lamellen darin form- und/oder kraftschlüssig festlegbar sind.
Dabei ist zur Vereinfachung des Verbindungsablaufes zusätzlich vorgesehen, dass der Brennerrahmen zweiteilig ausgebildet ist, wobei jedes Teil mit einem Halteelement versehen ist, und dass die beiden Teile des Brennerrahmens nach dem Verbinden mit den Lamellen selbst untereinander verbunden sind.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in Seitenansicht eine Verbindungsstelle zwischen einer Lamelle und einem Brennerrahmen,
Fig. 2
die Verbindungsstelle nach Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 und 4
Seitenansicht und Draufsicht auf eine durch Vernieten ausgeführte Verbindungsstelle,
Fig. 5
in Draufsicht eine Verbindungsstelle mit Haltelappen am Brennerrahmen,
Fig. 6
die Verbindungsstelle nach Fig. 5 in der Ansicht auf die Stirnseite der Lamellen,
Fig. 7
die Draufsicht auf die Verbindungsstellen nach Fig. 5,
Fig. 8
in Seitenansicht eine Lamelle mit Halteaufnahmen in den Verbindungsansätzen,
Fig. 9 und 10
Teilansichten des Verbindungsansatzes mit einer geneigten oberen Halteaufnahme und des dazu gehörenden, als Haken ausgebildeten Halteelementes am Brennerrahmen, und
Fig. 11 und 12
Teilansichten des Verbindungsansatzes mit einer nicht geneigten, unteren Halteaufnahme und des zugehörigen, als Haken ausgebildeten Halteelementes am Brennerrahmen.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, kann ein Teil der Lamellen 10 in als Zapfen ausgebildete Verbindungsansätze 11 auslaufen. Der Brennerrahmen 20 ist an den Verbindungsstellen mit auf den Querschnitt der Verbindungsansätze 11 abgestimmten Verbindungsaufnahmen 21 versehen. Wie mit 11' gezeigt wird, werden die in die Verbindungsaufnahmen 21 des Brennerrahmens 20 eingeführten Verbindungsansätze 11 mit dem aus den Verbindungsaufnahmen 21 ragenden Teil auf den Schenkel des Brennerrahmens 20 abgebogen, wobei die Stirnseite der Lamelle 10 außerhalb des Verbindungsansatzes 11 gegen den Schenkel des Brennerrahmens 20 gezogen und an diesem verspannt wird. Auf diese Weise wird eine mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung zwischen der Lamelle 10 und dem Brennerrahmen 20 erreicht, die einfach und kostengünstig herstellbar ist. Derselbe Effekt kann auch durch Verschränken des aus den Verbindungsaufnahmen 21 ragenden Teilen der Verbindungsansätze 11 erreicht werden. Auch ein Vernieten oder Verstemmen der herausragenden Teile der Verbindungsansätze 11 kann eine äquivalente Verbindungstechnik darstellen, wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Dabei bilden sich eine Art Nietköpfe 11", die sich den Lamellen 10 abgekehrt am Schenkel des Brennerrahmens 20 abstützen. Die Verformung der Verbindungsansätze 11 wird dabei mit Hilfe eines Nietstempels 40 ausgeführt.
Wie Fig. 5 zeigt, kann die Verbindungsaufnahme 21 für den Verbindungsansatz 11 der Lamelle 10 auch auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten ausgestanzte Haltelappen als verformbare Teilbereiche 22 aufweisen, die die Verbindungsaufnahme 21 im Ausgangszustand, d.h. beim Einführen des Verbindungsansatzes 11 der Lamelle 10 begrenzen, wie die Ansicht nach Fig. 6 verdeutlicht. Die Teilbereiche 22 sind dabei den Lamellen 10 abgekehrt nach außen gebogen und können mit einem Werkzeug 40 in die Ebene des Schenkels des Brennerrahmens 20 gedrückt werden, wie die Ansicht nach Fig. 7 zeigt. Dabei verspannen sich die Teilbereiche 22 an dem Verbindungsansatz 11 und stellen eine mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung zwischen der Lamelle 10 und dem Brennerrahmen 20 her. Die Lamellen 10 bestehen vorzugsweise aus Aluminium, Cu-Legierungen oder ferritischem Edelstahl und der Brennerrahmen 20 aus ferritischem Edelstahl.
Die Rohrabschnitte 30 der Rohrschlange sind in Bohrungen 12 der Lamellen 10 eingesetzt und fest mit den Lamellen 10 verbunden.
Wie die Seitenansicht nach Fig. 8 zeigt, können die Verbindungsansätze 11 an den Enden der Lamelle 10 auch Halteaufnahmen 13 und 14 aufweisen, die als zur Ober- und Unterseite des Brennerdecks hin offene Schlitze ausgebildet sind, in die als Haken ausgebildete Halteelemente 23 und 24 eines zweiteiligen Brennerrahmens 20.1 und 20.2 einführbar sind.
Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, ist die obere Halteaufnahme 13 im spitzen Winkel zum Schenkel des Brennerrahmens 20.1 geneigt, wobei die Neigung der Halteaufnahme 13 größer ist. Damit lässt sich erreichen, dass mit der Einführung des Halteelementes 23 in die Halteaufnahme 13 ein Zug auf die Lamelle 10 ausgeführt wird, so dass diese mit ihrem Verbindungsansatz 11 am Brennerrahmen 20.1 verspannt wird. Zudem kann auch zwischen dem Halteelement 23 und der Halteaufnahme 13 eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden.
Wie die Fig. 11 und 12 zeigen, wird das Halteelement 24 des Brennerrahmens 20.2 in die untere Halteaufnahme 14 des Verbindungsansatzes 11 eingeführt und mit zur Verbindung der Lamelle 11 am zusammengesetzten Brennerrahmen 20.1 und 20.2 ausgenützt. Beide Teile des Brennerrahmens 20.1 und 20.2 werden nach dem Einführen ihrer Halteelemente 23 und 24 in die Halteaufnahmen 13 und 14 der Lamellen 10 selbst miteinander verbunden und so in ihren Verbindungsstellungen an den Lamellen 10 form- und/oder kraftschlüssig gehalten.
Es bleibt noch zu erwähnen, dass nur ein Teil der Lamellen 10 mit dem Brennerrahmen 20 bzw. 20.1 und 20.2 verbunden werden müssen, um die mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung zwischen den Lamellen und dem Brennerrahmen zu erhalten. Die restlichen Lamellen besitzen keine Verbindungsansätze 11 und sind über ihre Verbindungen mit den Rohrabschnitten 30 der Rohrschlange auf Abstand gehalten und fest verbundener Teil des Brennerdecks.

Claims (7)

  1. Lamellenbrenner mit einem Brennerdeck mit einem Brennerrahmen, der mit mehreren, parallel ausgerichteten Lamellen verbunden ist, und mit einer die Lamellen kühlenden Rohrschlange, deren Rohrabschnitte quer zu den Lamellen geführt, mit diesen verbunden und von Kühlflüssigkeit durchflossen sind,
    wobei
    die Enden zumindest eines Teils der Lamellen (10) in Verbindungsansätze (11) auslaufen, welche in Verbindungsaufnahmen (21) des Brennerrahmens (20) eingeführt und durch Verformung des aus den Verbindungsaufnahmen (21) ragenden Teils der Verbindungsansätze (11) und/oder von die Verbindungsaufnahmen (21) des Brennerrahmens (20) umschließenden Teilbereichen (22) des Brennerrahmens (20) form- und/oder kraftschlüssig in den Verbindungsaufnahmen (21) gehalten und mit dem Brennerrahmen (20) verbunden sind.
  2. Lamellenbrenner mit einem Brennerdeck mit einem Brennerrahmen, der mit mehreren, parallel ausgerichteten Lamellen verbunden ist, und mit einer die Lamellen kühlenden Rohrschlange, deren Rohrabschnitte quer zu den Lamellen geführt, mit diesen verbunden und von Kühlflüssigkeit durchflossen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Enden zumindest eines Teils der Lamellen (10) in Verbindungsansätze (11) mit Halteaufnahmen (13, 14) auslaufen,
    dass in die Halteaufnahmen (13, 14) Halteelemente (23, 24) des Brennerrahmens (20.1; 20.2) so einführbar und verspannbar sind, dass die mit den Verbindungsansätzen (11) versehenen Lamellen (10) form- und/oder kraftschlüssig am Brennerrahmen (20.1; 20.2) gehalten und mit diesen verbunden sind.
  3. Lamellenbrenner nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) aus Aluminium, Cu-Legierungen oder ferritischem Edelstahl und der Brennerrahmen (20, 20.1, 20.2) aus ferritischem Edelstahl bestehen.
  4. Lamellenbrenner nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsansätze (11) als Zapfen ausgebildet sind, die in als Schlitze mit entsprechendem Querschnitt ausgebildete Verbindungsaufnahmen (21) des Brennerrahmens (20) eingeführt sind, und dass die Zapfen durch Umbiegen, Schränken oder Vernieten des aus den Verbindungsaufnahmen (21) ragenden Teils der Verbindungsansätze (11) verformt sind.
  5. Lamellenbrenner nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsaufnahmen (21) des Brennerrahmens (20) zumindest auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten als Haltelappen ausgebildete Teilbereiche (22) aufweisen, die am Brennerrahmen (20) auf die den Lamellen (10) abgekehrten Seiten ausgebogen sind, und
    dass nach dem Einführen der Verbindungsansätze (11) die Teilbereiche (22) in Richtung zu den Lamellen (10) hin eingedrückt und so mit den Verbindungsansätzen (11) und den Lamellen (10) form- und/oder kraftschlüssig verspannt und gehalten sind.
  6. Lamellenbrenner nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsansätze (11) der Lamellen (10) zur Ober- und Unterseite des Brennerdecks hin offene Verbindungsschlitze als Halteaufnahmen (13, 14) aufweisen, von denen mindestens einer im spitzen Winkel zum Brennerrahmen (20.1) steht, und
    dass die Halteelemente (23, 24) des Brennerrahmens (20.1; 20.2) als Haken ausgebildet sind, die in die Halteaufnahmen (13, 14) der Lamellen (10) einführbar und unter Ausübung einer Spannkraft auf die Lamellen (10) darin form- und/oder kraftschlüssig festlegbar sind.
  7. Lamellenbrenner nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerrahmen (20.1; 20.2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei jedes Teil mit einem Halteelement (23 bzw. 24) versehen ist, und
    dass die beiden Teile des Brennerrahmens (20.1; 20.2) nach dem Verbinden mit den Lamellen (10) selbst miteinander verbunden sind.
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