WO1998048970A1 - Aufschweissbrennerkopf für flüssiggas - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aufschweissbrennerkopf für Flüssiggas, mit einem Mantelrohr (1), in das ein Injektionsrohr (6) für das Brenngas im wesentlichen koaxial hineinragt, und einem von der Innenfläche des Mantelrohrs ausgehendem Prallblech (2) mit wenigstens einer zentralen Öffnung, die stromabwärts des Austrittsendes des Injektionsrohrs (6) liegt. Durch die vorliegende Erfindung soll ein Aufschweissbrennerkopf geschaffen werden, der betriebssicher ist und mittels einer Zündelektrode einfach zu zünden ist. Dazu ist eine Zündelektrode (4) im Mantelrohr (2) nach aussen versetzt gegenüber dessen Mittelachse und stromaufwärts vor einer Fläche des Prallblechs (2) liegend angeordnet, welche Zündelektrode (4) von aussen zur Erzeugung einer elektrischen Entladung gezündet werden kann.

Description

Aufschweißbrennerkopf für Flüssiggas

Die Erfindung betrifft einen Aufschweißbrennerkopf für Flüssiggas mit einem Mantelrohr, in das ein Injektionsrohr für das Brenngas im wesentlichen koaxial hineinragt, und einem von der Innenfläche des Mantelrohrs ausgehendem Prallblech mit wenigstens einer zentralen Öffnung, die stromabwärts des Austrittsendes des Injektionsrohres liegt.

Derartige Aufschweißbrennerköpfe werden mit Flüssiggas, z.B. Propan oder Butan, aus Gasflaschen mit festeingestelltem oder einstellbarem Druckminderer mit einem Betriebsdruck von 0,5 bis 4 bar betrieben. Die AufSchweißbrenner sind in der Prüfgrundlage DIN 8543 Teil 4 beschrieben. Solche AufSchweißbrenner werden typischerweise im Straßenbau und Bedachungsbereich zum Trocknen, Aufschmelzen und Aufschweißen von Bitumendachbahnen eingesetzt.

Der AufSchweißbrenner besteht aus dem Aufschweißbrennerkopf, einer Rohrverbindung, die mit dem Injektionsrohr des Aufschweißbrennerkopfes und mit der Gasflasche verbunden ist, sowie einem Handgriff mit Hebel zur Freigabe der Gaszufuhr durch das Injektionsrohr in den Aufschweißbrennerkopf . Bekannte AufSchweißbrenner weisen ein Wachflammen entil auf, mit Hilfe dessen eine Wachflamme am Aufschweißbrennerkopf betrieben wird. Zur Inbetriebnahme des AufSchweißbrenners wird das Wachflammenventil geöffnet und die Wachflamme mittels eines Streichholzes oder Feuerzeuges gezündet. Wird nun der Hebel am Handgriff betätigt und der volle voreingestellte Gasdurchsatz über die Rohrverbindung und das Injektionsrohr in den Aufschweißbrennerkopf geführt, so wird der Aufschweißbrennerkopf durch die Wachflamme gezündet. Am Ende eines Brennvorgangs wird der Hebel am Handgriff wieder geschlossen und dadurch die Gaszufuhr in den Aufschweißbrennerkopf unterbrochen, der daraufhin bis auf die Wachflamme erlischt. Zur erneuten Inbetriebnahme wird einfach der Hebel am Handgriff wieder geöffnet, um den Aufschweißbrennerkopf mittels der Wachflamme wieder zu zünden.

Die bekannten AufSchweißbrenner führen zu erheblichen Sicherheitsrisiken, insbesondere durch die offene Wachflamme selbst und die hierdurch entstehende starke Erhitzung des Aufschweißbrennerkopfes. Wird der AufSchweißbrenner nach einem Arbeitsvorgang abgelegt, so entsteht dadurch eine Brandgefahr für Bitumendachbahnen oder andere leicht entzündliche Gegenstände. Desweiteren kann auch durch Verlöschen der Wachflamme, z.B. bedingt durch Windeinfall, sich unverbranntes Gas in Senkungen und Vertiefungen sammeln und zu Verpuffungen führen.

Es sind Lötbrenner bekannt, die zur Zündung ihrer Flamme mit einer Zündelektrode versehen sind. Die Zündelektrode wird betätigt, um im Lötbrennerkopf eine elektrische Entladung zu erzeugen und dadurch die Lötflamme zu zünden. Lötbrenner arbeiten mit sehr viel niedrigeren Gasdrücken und mithin sehr viel niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten des Gases im Lötbrennerkopf . Das relativ langsam durch den Lötbrennerkopf fließende Brenngas kann mit Hilfe einer Funkenentladung effektiv gezündet werden. Bei den mit sehr viel höheren Gasdrücken arbeitenden AufSchweißbrennern ist es bisher nicht gelungen, eine Anordnung zu schaffen, bei der das mit hoher Geschwindigkeit durch den Aufschweißbrennerkopf strömende Brenngas mit Hilfe von Zündelektroden in verläßlicher Weise zu zünden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufschweißbrennerkopf zu schaffen, der betriebssicher ist und einfach mittels einer Zündelektrode zu zünden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff. Vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt .

In dem Aufschweißbrennerkopf ist eine Zündelektrode vorgesehen, welche von außen zur Zündung einer elektrischen Entladung betätigt werden kann. Da Aufschweißbrennerköpfe mit hohen Betriebsdrücken des Brenngases betrieben werden und entsprechend die Strömungsgeschwindigkeiten des Brenngases im Aufschweißbrennerkopf sehr hoch sind, waren bislang alle Versuche fehlgeschlagen, Zündelektroden zur Zündung von Schweißbrennerköpfen einzusetzen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es nun gelungen, einen mit einer Zündelektrode zündbaren Aufschweißbrennerkopf zu schaffen. Die Zündelektrode ist gegenüber der Mittelachse des Mantelrohres nach außen versetzt und liegt stromaufwärts vor einer Fläche des Prallblechs . Durch diese Anordnung erzeugt die Zündelektrode eine Entladung in einem VolumenberegLch, in dem die Strömungsgeschwindigkeiten des Brenngases relativ niedriger als im Zentralbereich der Strömung sind. Auf diese Weise können auch die bei relativ hohen Betriebsdrücken arbeitenden Aufschweißbrennerköpfe verläßlich durch eine Zündelektrode gezündet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur 1 beschrieben, in der ein Aufschweißbrennerkopf , in der rechten Hälfte geschnitten, gezeigt ist.

Der in Figur 1 dargestellte Aufschweißbrennerkopf weist ein Mantelrohr 1 auf, das am Austrittsende, an dem die Brennerflamme austritt, eine Bördelung hat und im mittleren Bereich zwei um- laufende Einsickungen aufweist. Im Inneren des Mantelrohrs 1 ist ein Prallblech 2 ist mit seinem äußeren Rand in die Einsickungen des Mantelrohrs 1 eingepreßt. Das Prallblech bildet eine im wesentlichen ringförmige Innenwand um eine zentrale Öffnung. Das Prallblech 2 besteht aus nichtrostendem Stahl und weist auf seiner Ringfläche sechs gleichmäßig über den Umfang verteilte Hilfsbohrungen 10 auf.

Am hinteren Ende des Mantelrohres 1 ist ein Stahlbodenstück 3 bis zu einem Anschlagbund fest eingepreßt. Das Stahlbodenstück 3 weist an seinem äußeren Rand eine Ringnut auf, in die eine Einsickung des Mantelrohres 1 eingreift.

Im zentralen Bereich ist das Stahlbodenstück 3 mit einer zentralen Bohrung mit Innengewinde versehen, in das ein Injektions- rohr 6 eingeschraubt ist. Das Injektionsrohr 6 ragt um eine bestimmte Strecke in den Innenraum des Mantelrohrs 1 hinein. An seinem von dem Mantelrohr 1 abgewandten Ende ist das Injektions- rohr 6 über eine Anschlußverschraubung 7 mit einem Verbindungs- rohr (nicht gezeigt) verschraubt, das die Verbindung zu einer Gasflasche herstellt. Das Injektionsrohr 6 besteht aus einer CuZn Legierung und ist am außen liegenden Ende mit einem Innengewinde versehen. In dem außerhalb des Mantelrohrs 1 liegenden Bereich des Injektorrohrs 6 ist dessen Wandfläche mit hindurchgehenden Bohrungen 14 versehen, nämlich vier über den Umfang verteilten Bohrungen 14, die den Zutritt von Luft in den Brenngasstrom ermöglichen. Im Bereich der Bohrungen 14 ist eine Düse 5 fest in das Innengewinde des Injektionsrohrs 6 eingeschraubt.

Es ist ein Ventil (nicht gezeigt) vorgesehen, mit Hilfe dessen die Gaszufuhr durch das Injektionsrohr 6 und in das Mantelrohr 1 geöffnet und geschlossen werden kann.

Das Stahlbodenstück 3 ist neben der Bohrung für das Injektionsrohr 6 mit einer weiteren Bohrung versehen, die gegenüber der zentrale Bohrung 3 nach außen versetzt ist und in die eine Zünd- elektrode 4 eingeschraubt ist. Die Zündelektrode 4 weist ein zylindrisches keramisches Bauteil auf, das einen Kantaldraht umgibt, der an seinem äußeren Ende mit einem isolierten Kabel verbunden ist. Am inneren Ende ragt der Kantaldraht über das keramische Bauteil hinaus . Die dadurch gebildete Zündelelektrode liegt so relativ nahe an der Innenfläche des Mantelrohrs 1 und relativ nahe vor dem Prallblech 2. In diesem Bereich ist die Strömungsgeschwindigkeit relativ gering und die Strömung weniger turbulent, so daß das Brenngas durch die Entladung bei Betätigung der Zündelektrode 4 gezündet werden kann.

Der Abstand X von der Elektrodenspitze bis zum Prallblech 2 oder bis zur Innenfläche des Mantelrohrs 1 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 4 und 10 mm, um eine effektive Entladung zwischen Elektrodenspitze und Metallfläche zu erzeugen; vorzugsweise kann der Abstand etwa 7 mm betragen.

Claims

Ansprüche

1. Aufschweißbrennerkopf für Flüssiggas, mit einem Mantelrohr (1), in das ein Injektionsrohr (6) für das Brenngas im wesentlichen koaxial hineinragt, und einem von der Innenfläche des Mantelrohrs ausgehendem Prallblech (2) mit wenigstens einer zentralen Öffnung, die stromabwärts des Austrittsendes des Injektionsrohrs (6) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündelektrode ( 4 ) im Mantelrohr ( 2 ) nach außen versetzt gegenüber dessen Mittelachse und stromaufwärts vor einer Fläche des Prallblechs (2) liegend angeordnet ist, welche Zündelektrode (4) von außen zur Erzeugung einer elektrischen Entladung gezündet werden kann.

2. Aufschweißbrennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallblech (2) im wesentlichen senkrecht steht zur Innenfläche des Mantelrohres (2 ) .

3. Aufschweißbrennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Zündelektrode etwa in gleicher Entfernung zur Innenfläche des Mantelrohres und zur Oberfläche des Prallblechs (2) liegt.

4. Aufschweißbrennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Zündelektrode in einer Entfernung im Bereich von 4 bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 7 mm, von der Oberfläche des Prallblechs liegt.