DE19954811A1

DE19954811A1 - Lamellenbrenner

Info

Publication number: DE19954811A1
Application number: DE19954811A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schmidt; Franz Schmuker; Albrecht Schaefer; Jan Klosok; Ewald Oesterle; Gottfried Zoller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-11-13
Filing date: 1999-11-13
Publication date: 2001-05-17
Also published as: EP1099907B1; DE50007871D1; EP1099907A1

Abstract

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. Durch Verwendung einer Verbindungstechnik ohne thermischen Prozess kann die Verbindung der Lamellen mit dem Brennerrahmen mechanisch fest und gut wärmeleitend wesentlich kostengünstiger ausgeführt werden.

Description

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.

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 Lamellen brennern dadurch erreicht, dass zumindest ein Teil der Lamellen mit dem Brennerrahmen verschweißt wird.

Diese Art der Verbindung zwischen Lamellen und Brennerrahmen des Brenner decks 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 er wähnten 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 En den zumindest eines Teils der Lamellen in Verbindungsansätze auslaufen, welche in Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens eingeführt und durch Verfor mung des aus den Verbindungsaufnahmen ragenden Teils der Verbindungsansät ze und/oder von die Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens umschließen den Teilbereichen des Brennerrahmens form- und/oder kraftschlüssig in den Ver bindungsaufnahmen gehalten und mit dem Brennerrahmen verbunden sind. Die selben 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 Bren nerrahmens so einführbar und verspannbar sind, dass die mit den Verbindungs ansätzen 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 Verbin dungsstellen. Das Brennerdeck lässt sich in einfacher Weise kostengünstig her stellen 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 be währt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindungsansätze als Zapfen ausgebildet sind, die in als Schlitze mit entsprechendem Querschnitt ausgebil dete Verbindungsaufnahmen des Brennerrahmens eingeführt sind, und dass die Zapfen durch Umbiegen, Schränken oder Vernieten des aus den Verbindungsauf nahmen ragenden Teils der Verbindungsansätze verformt sind.

Eine ausgezeichnete mechanisch feste und gut wärmeleitende Verbindung lässt sich nach einer Ausgestaltung auch dadurch erreichen, dass die Verbindungs aufnahmen des Brennerrahmens zumindest auf zwei einander gegenüberliegen den Seiten als Haltelappen ausgebildete Teilbereiche aufweisen, die am Bren nerrahmen 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 Verbindungsansätzen und den Lamel len form- und/oder kraftschlüssig verspannt und gehalten sind.

Eine weitere, kostengünstig ausführbare Verbindungstechnik ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Verbindungsansätze der Lamellen zur Ober- und Unter seite des Brennerdecks hin offene Verbindungsschlitze als Halteaufnahmen auf weisen, 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 Ausführungs beispielen 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 Brenner rahmen,

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 Ver bindungsansätzen,

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 ausgebilde ten Halteelementes am Brennerrahmen.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, kann ein Teil der Lamellen 10 in als Zapfen aus gebildete Verbindungsansätze 11 auslaufen. Der Brennerrahmen 20 ist an den Verbindungsstellen mit auf den Querschnitt der Verbindungsansätze 11 abge stimmten Verbindungsaufnahmen 21 versehen. Wie mit 11' gezeigt wird, wer den 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 La melle 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 Ver bindungsansätze 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 Ver formung 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 ausge stanzte Haltelappen als verformbare Teilbereiche 22 aufweisen, die die Ver bindungsaufnahme 21 im Ausgangszustand, d. h. beim Einführen des Verbin dungsansatzes 11 der Lamelle 10 begrenzen, wie die Ansicht nach Fig. 6 ver deutlicht. 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 Bren nerrahmens 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 Halte aufnahme 13 größer ist. Damit lässt sich erreichen, dass mit der Einführung des Halteelementes 23 in die Halteaufnahme 13 ein Zug auf die Lamelle 10 ausge führt 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 wer den nach dem Einführen ihrer Halteelemente 23 und 24 in die Halteaufnahmen 13 und 14 der Lamellen 10 selbst miteinander verbunden und so in ihren Ver bindungsstellungen an den Lamellen 10 form- und/oder kraftschlüssig gehalten.

Es bleibt noch zu erwähnen, dass nur ein Teil der Lamellen 10 mit dem Bren nerrahmen 20 bzw. 20.1 und 20.2 verbunden werden müssen, um die mecha nisch feste und gut wärmeleitende Verbindung zwischen den Lamellen und dem Brennerrahmen zu erhalten. Die restlichen Lamellen besitzen keine Verbin dungsansätze 11 und sind über ihre Verbindungen mit den Rohrabschnitten 30 der Rohrschlange auf Abstand gehalten und fest verbundener Teil des Brenner decks.

Claims

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, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden zumindest eines Teils der Lamellen (10) in Verbindungs ansätze (11) auslaufen, welche in Verbindungsaufnahmen (21) des Bren nerrahmens (20) eingeführt und durch Verformung des aus den Verbin dungsaufnahmen (21) ragenden Teils der Verbindungsansätze (11) und/oder von die Verbindungsaufnahmen (21) des Brennerrahmens (20) um schließenden 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 Verbindungs ansätze (11) mit Halteaufnahmen (13, 14) auslaufen,
dass in die Halteaufnahmen (13, 14) Halteelemente (23, 24) des Brenner rahmens (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 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsansätze (11) als Zapfen ausgebildet sind, die in als Schlitze mit entsprechendem Querschnitt ausgebildete Verbindungsauf nahmen (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 oder 3, 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 Un terseite des Brennerdecks hin offene Verbindungsschlitze als Halte aufnahmen (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 Ver binden mit den Lamellen (10) selbst miteinander verbunden sind.