DE3042548A1

DE3042548A1 - Brenner mit breitschlitzduese zur erzeugung eines heissgasstromes

Info

Publication number: DE3042548A1
Application number: DE19803042548
Authority: DE
Inventors: Rainer Wilhelm 4180 Goch 2 Hannen
Original assignee: MSK Verpackungs Systeme GmbH
Current assignee: MSK Verpackungs Systeme GmbH
Priority date: 1980-11-12
Filing date: 1980-11-12
Publication date: 1982-10-07
Also published as: ATE5917T1; EP0051751B1; EP0051751A3; EP0051751A2; DE3161981D1

Description

Dr.-Ing. WALTER STARK PATENTANWALT

Moerser Straße 140 D-4150 Krefeld 1 Φ (02151) 28222 u. 20469 CS 8 53 578

MSK-Verpackungs-Systeme Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Kemnadestraße 3, 4192 Kalkar-Wissel

Brenner mit Breitschlitzdüse zur Erzeugung eines Heißgasstromes

Die Erfindung betrifft einen Brenner mit Breitschlitzdüse zur Erzeugung eines Heißgasstromes, insbesondere zum Schrumpfen von Kunststoffolie, mit einer der Breitschlitzdüse vorgeschalteten Brennkammer, die einen sich in Richtung auf die Breitschlitzdüse verjüngenden Querschnitt und einen der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden, sich im wesentlichen über die Länge der Breitschlitzdüse erstreckenden Flammenhalter aufweist, dem die Verbrennungsgase in mehreren Teilströmen aus einer Druckvertellungskammer zugeführt werden.

Derartige Brenner benötigt man zum Einschrumpfen von Kunststoffolien, z.B. in Form von Hauben, die auf einen auf einer Palette befindlichen Gutstapel gezogen sind. Das Einschrumpfen kann mit Handgeräten, aber auch mit stationär installierten, automatisch arbeitenden Anlagen vorgenommen werden. Wichtig beim Schrumpfen von Kunststoffolie ist, daß ein gleichmäßiger flammenfreier Heißgasstrom erzeugt wird.

Deutsche Bank AG Krefeld 103/1525 BLZ 32070080 ■ Sparkasse Krefeld 305722 BLZ 32050000 · Postscheck Essen 4055-431 BLZ 36010043

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Brenner der eingangs beschriebenen Art sind bekannt (vgl. 2.B. DE-GM 18 90 208). Bei derartigen Brennern ergeben sich immer wieder Probleme im Hinblick auf die Stabilität der Flamme, die häufig so groß wird, daß sie aus der Düse austritt. Das gilt insbesondere dann, wenn eine verhältnismäßig hohe Heizleistung verlangt wird. Verbunden damit sind auch störende Geräusche.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Brenner der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß auch bei hoher Leistung nur eine kurze Flamme erzeugt wird, die nicht aus der Breitschlitzdüse austritt. Angestrebt wird außerdem eine geringe Geräuschbildung.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Flammenheiter eine Vielzahl von über die Austrittsfläche der Verbrennungsgase verteilten Öffnungen aufweist und daß in der Brennkammer unmittelbar auf dem Flammenhalter zwei sich, parallel zur Breitschlitzdüse erstreckende Stäbe zur Bildung eines auf die Breitschlitzdüse gerichteten Hauptstrom und zweier jeweils auf die schrägen Brennerkammerwandungen gerichteter Nebenströme angeordnet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Brenner werden drei im wesentlichen parallel zueinander und sich längs der Breitschlitzdüse erstreckende Verbrennungsgasströme erzeugt, von denen der mittlere als Hauptstrom ausgebildet ist, der der Breitschlitzdüse direkt gegenüberliegt und auf diese gerichtet ist. Der Hauptstrom wird aber durch die beiden Nebenströme

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gestört, weil die Nebenströme gegen die schrägen Brennerkammerwandungen gerichtet sind und von diesem in Richtung auf den Hauptstrom abgelenkt werden. Dabei entstehen Turbulenzen, die zu einer b intensiven Verwirbelung der Verbrennungsgase und damit Vorheizung des Hauptgasstromes führen, mit dem Ergebnis, daß die Verbrennung auf einem kurzen Wege zwischen der Austrittsfläche und der Breitschlitzdüse, auf jeden Fall aber innerhalb der Brennkammer stattfindet.

Besonders günstige Ergebnisse werden dann erzielt, wenn die Stäbe aus Vierkantmaterial bestehen. Derartige Vierkantstäbe bilden ihrerseits turbulenzbildende Störzellen, wobei die von den Vierkantstäben erzeugten Turbulenzen eine feinere Struktur aufweisen als die durch Ablenkung der Nebenströme an den schrägen Brennerkammerwandungen erzeugten Turbulenzen.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll der Abstand der Stäbe entsprechend einem Verhältnis von ca. 1 : 1 der Volumenströme von Hauptstrom und Summe der Nebenströme eingerichtet sein, weil dann die durch Turbulenzen erzwungene Mischung gut abläuft. Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, daß die Höhe der Stäbe wenigstens annähernd der Breite der Nebenströme an ihrer Austrittsstelle entspricht.

Die Austrittsfläche der Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer sollte im wesentlichen eben sein. Dementsprechend kann die Austrittsfläche von einem Sieb, einem Lochblech oder vorzugsweise von parallel zueinander mit gegenseitigem Abstand angeordneten Gitterstäben gebildet sein. Die Gitterstäbe können Rundstäbe sein, die nach bevorzugter Ausführungsform

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der Erfindtang quer zur Längsrichtung der Breitschlitzdüse ausgerichtet sind.

Werden Gitterstäbe und Vierkantstäbe aus Vollmaterial hergestellt, dann besitzt der aus diesen aufgebaute Flammenhalter auch eine hinreichende Temperaturbeständigkeit,

Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brenner mit Breitschlitzdüse, entsprechend einem Schnitt in Richtung I-I durch den Gegenstand nach Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch den

Gegenstand nach Fig. 1,
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Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III-III durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Brenner 1 mit Breitschlitzdüse 2 dient zur Erzeugung eines Helßgasstroraes aus Verbrennungsgasen. Er wird eingesetzt beim Schrumpfen von Kunststoffolie, z.B. von Schrumpfhauben, die auf einem Palettenstapel gezogen sind.

Der Brenner 1 weist in seinem grundsätzlichen Aufbau eine der Breitschlitzdüse 2 vorgeschaltete Brennkammer 3 auf, die einen sich in Richtung auf die Breitschlitzdüse 2 verjüngenden Querschnitt hat, der von

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schräggestellten Wandungen 4,5 gebildet ist, die einerseits zwischen sich die Breitschlitzdüse 7 definieren und die andererseits an einen der Breitschlitzdüse 2 gegenüberliegenden Flammenhalter 6 angeschlossen sind, der am Ende einer Druckverteilungskammer 7 angeordnet ist» Die Druckverteilungskammer 7 weist in der in Figur 1 dargestellten Projektion einen fächerförmigen Grundriß auf. Sie ist an der dem Flammenhalter 6 gegenüberliegenden Seite an ein Gemischzuführungsrohr 8 angeschlossen. In der Druckverteilungskammer 7 sind Verteilerbleche 9 angeordnet.

Der Flammenhalter 6 erstreckt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge der Breitschlitzdüse 2. Der Flammenhalter 6 wird gebildet von einer Vielzahl parallel zueinander und mit Abstand angeordneter Gitterstäbe 10, die quer zur Längsrichtung der Breitschlitzdüse 2 ausgerichtet sind. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel bestehen die Gitterstäbe 10 aus Federstahl mit einem Durchmesser von ca. 3 mm und der gegenseitige Abstand der Gitterstäbe 10 beträgt ca. 0,5 mm.

Unmittelbar oberhalb der Gitterstäbe 10 sind zwei Vierkantstäbe 11,12 angeordnet, die in Längsrichtung der Breitschlitzdüse 2 ausgerichtet sind. Die Vierkantstäbe 11,12 definieren einen mittleren Hauptstrom 13 und beidseits davon jeweils einen Nebenstrom 14 bzw. 15 der Verbrennungsgase. Der gegenseitige Abstand der Vierkantstäbe 11,12 und ihr Abstand von den benachbarten Wandungen 4 bzw. 5 ist so eingerichtet, daß die Volumenströme von Hauptstrom 13 und

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Summe der Nebenströme 14,15 im wesentlichen gleich sind. Außerdem sind auch die Volumenströme der beiden Nebenströme 14,15 im wesentlichen gleich.

Wie man insbesondere der Figur 3 entnimmt, sind die beiden Nebenströme 14,15 auf die schrägen Wandungen 4 bzw. 5 der Brennkammer 3 gerichtet. Dementsprechend werden die Nebenströme 14, 15 von diesen Wandungen ' 4 bzw. 5 während des Betriebes abgelenkt und zwar in Richtung auf den Hauptstrom 13. Durch die Ablenkung entstehen Turbulenzen, die den Hauptstrom stören. Weitere Turbulenzen mit kleinerer Struktur entstehen an den Vierkantstäben 11,12,hinter deren zur Breitschlitzdüse 2 gerichteten Seiten 15,16 sich Totwassergebiete ausbilden. Im Ergebnis werden grobe und feine Turbulenzen erzeugt, die eine intensive Durchmischung der im Hauptstrom 13 bzw. in den Nebenströmen 14,15 geführten Verbrennungsgase und damit eine kurze, stets in der Brennkammer 3 verbleibende Flamme erzeugen.

Der dargestellte Brenner kann sowohl als Handgerät als auch in Reihe mit gleichartigen Brennern an eine automatisch arbeitenden Anlage eingesetzt werden.

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Leerseite

Claims

Dr.-Ing. WALTER STARK

PATE NTANWALT

Moerser Straße 140 D-4150 Krefeld 1 & (02151) 28222 u. 20469 CS 8 53 578

Ansprüche:

Brenner mit Breitschlitzdüse zur Erzeugung eines Heißgasstromes, insbesondere zum Schrumpfen von Kunststoffolie, mit einer der Breitschlitzdüse vorgeschalteten Brennkammer, die einen sich in Richtung auf die Breitschlitzdüse verjüngenden Querschnitt und einen der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden, sich im wesentlichen über die Länge der Breitschlitzdüse erstreckenden Flammenhalter aufweist, dem die Verbrennungsgase in mehreren Teilströmen aus einer Druckverteilungskammer zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenhalter (6) eine Vielzahl von über die Austrittsfläche der Verbrennungsgase verteilten Öffnungen aufweist und daß in der Brennkammer (3) unmittelbar auf dem Flammenhalter (6) zwei sich parallel zur Breitschlitzdüse (2) erstreckende Stäbe (11,12) zur Bildung eines auf die Breitschlitzdüse (2) gerichteten Hauptstroms (13) und zweier jeweils auf die schrägen Brennkammerwanöungen (4,5) gerichteter Nebenströme (14,15) angeordnet sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (11,12) aus Vierkantmaterial bestehen.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Abstand der Stäbe (11,12) entsprechend einem Verhältnis von ca. 1 : 1 der Volumenströme von Hauptstrom (13) und Summe der Nebenströme (14,15) eingerichtet ist.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche der Verbrennungsgase in der Brennkammer (3) im wesentlichen eben ist.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche von einem Sieb gebildet ist.
6.. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche von einem Lochblech gebildet ist.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche von parallel zueinander mit gegenseitigem Abstand angeordneten Gitterstäben (10) gebildet ist;
8, Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe (10) Rundstäbe sind.
9. Brenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe (10) quer zur Längsrichtung der Breitschlitzdüse (2) ausgerichtet sind.
10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

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gekennzeichnet, daß die Stäbe (11,12) und die Gitterstäbe (10) aus Vollmaterial bestehen.
11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stäbe wenigstens annähernd der Breite der Nebenströme an ihrer Austrittsstelle entspricht.